BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” by Dạy Kèm Quy Nhơn Official

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM

vectorstock.com/28062424

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÍ 11, NGUYỄN QUÂN SỰ WORD VERSION | 2022 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài

OF FI CI AL

2. Mục đích và kế hoạch nghiên cứu

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

5. Phương pháp nghiên cứu

6. Dự kiến đóng góp sáng kiến kinh nghiệm II. PHẦN NỘI DUNG

2.1.1. Khái niệm năng lực

ƠN

2.1. Năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật lí 2.1.2. Năng lực thực nghiệm của học sinh

2.1.3 Các biểu hiện năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật lí

lực thực nghiệm 2.2.1. Thí nghiệm Vật lí

2.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí nhằm góp phần bồi dưỡng năng

QU Y

2.2.2. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí

9 9 10

2.2.3. Vai trò của thí nghiệm vật lí trong dạy học phát triển NLTN cho học sinh 12 14

2.3.1. Nguyên tắc xây dựng thí nghiệm

2.3.2. Quy trình xây dựng thí nghiệm

2.3.3. Quy trình dạy học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

KÈ M

2.3. Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí

2.4. Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học với thí nghiệm vật lí

2.4.1. Các phương thức đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong học

DẠ Y

tập Vật lí

2.5. Thực trạng về dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

2.5.1. Mục tiêu và phương pháp điều tra

2.5.2. Phân tích kết quả điều tra

2.6. Phân tích mục tiêu, nội dung dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

OF FI CI AL

2.6.1. Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

2.6.2. Nội dung dạy học “Dòng điện trong các môi trường”

2.7. Xây dựng thí nghiệm trong dạy học vật lí bồi dưỡng năng lực thực nghiệm

2.7.1. Xây dựng thí nghiệm kiểm chứng “Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ”

2.7.2. Xây dựng thí nghiệm hiện tượng nhiệt điện

2.7.3. Xây dựng thí nghiệm điện phân

ƠN

2.8. Sử dụng thí nghiệm đã xây dựng dạy học một số kiến thức chương “Dòng 30

2.8.1. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong kim loại”

2.8.2. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân”

2.9.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

2.9.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm

2.9.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

QU Y

điện trong các môi trường” bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

2.9.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm

* Hiệu quả của biện pháp đề tài đã đề xuất

III. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

KÈ M

PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2 PHỤ LỤC 3 PHỤ LỤC 4

DẠ Y

PHỤ LỤC 5

Đối chứng

Giáo viên

Học sinh

Năng lực

NLTN

Năng lực thực nghiệm

PPDH

Phương pháp dạy học

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

Thí nghiệm

TNg

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sự phạm

ĐG

ƠN

ĐC

SKKN

Sáng kiến kinh nghiệm

QU Y

Đánh giá

KÈ M DẠ Y

OF FI CI AL

CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHẦN MỞ ĐẦU

OF FI CI AL

1. Lý do chọn đề tài

Vật lí là một bộ môn khoa học thực nghiệm, việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông không chỉ là công việc bắt buộc, mà nó còn là một trong những phương pháp quan trọng nâng cao chất lượng dạy học. Tác dụng của thí nghiệm vật lí là tạo ra sự trực quan cho học sinh và cũng chính vì thế mà sự cần thiết của TN trong dạy học vật lí còn được quy định bởi tính chất của quá trình nhận thức của học sinh dưới sự dạy nhọc của GV. Thông qua TN vật lí, ta có thể thu nhận được tri thức mới.

Phương tiện dạy học có chức năng tạo điều kiện cho học sinh nhận thức

ƠN

chính xác, sâu sắc kiến thức, đồng thời phát triển NL và hình thành nhân cách của học sinh. Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học VL nói riêng, phương tiện dạy học đã chứng tỏ vai trò to lớn của mình ở tất cả các khâu: tạo động cơ, hứng

thú học tập của học sinh, cung cấp các cứ liệu TNg nhằm khái quát hoá hoặc kiểm chứng các kiến thức về các khái niệm, định luật VL, mô phỏng các hiện tượng, quá trình VL vi mô, đề cập các ứng dụng của các kiến thức VL trong đời sống và kỹ

QU Y

thuật; sử dụng trong việc ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá kiến thức, kỹ năng của học sinh; hỗ trợ việc kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng... Như vậy, phương tiện dạy học hỗ trợ hoạt động của GV và học sinh ở tất cả các pha của tiến trình giải quyết nhiệm vụ nhận thức. Hiện nay, mặc dù các phòng TN ở các trường phổ thông đã được trang bị

KÈ M

thiết bị dạy học tối thiểu, nhưng vẫn còn những khó khăn như: nhiều dụng cụ TN chưa chính xác, nhân viên quản lí TN thì không chuyên trách về môn học nên việc chuẩn bị TN cho một tiết học trên lớp là rất khó khăn. Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: Xây dựng và sử dụng một số

DẠ Y

thí nghiệm góp phần bồi dưỡng năng lực thực nghiệm trong dạy học chương “

Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông làm đề tài

nghiên cứu. 2. Mục đích và kế hoạch nghiên cứu Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm trong dạy học chương “Dòng điện 1

trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực thông. Kế hoạch nghiên cứu

OF FI CI AL

thực nghiệm cho học sinh, qua đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở trường phổ

Thời gian

Nội dung công việc

Tháng 9/2020 đến tháng 10/2020

- Chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm Bản đề cương chi tiết. - Đăng ký với tổ CM. - Đọc tài liệu

Sản phẩm

- Tập hợp tài liệu lí thuyết.

Từ tháng 10/2020 đến - Khảo sát thực trạng. tháng 11/2020. - Tổng hợp số liệu.

Cuối tháng 11/2020

- Trao đổi với đồng - Tập hợp ý kiến đóng Từ tháng 12/2020 đến nghiệp để đề xuất biện góp của đồng nghiệp. pháp, các sáng kiến. tháng 1/2021 - Kết quả thử nghiệm. - Áp dụng thử nghiệm.

Từ tháng 1/2021đến tháng 02/2021.

ƠN

- Số liệu khảo sát đã xử lí.

-Nộp đề cương SSKN về - Bản đề cương đầy đủ Sở GD &ĐT

QU Y

- Viết báo cáo.

- Xin ý kiến của đồng - Tập hợp ý kiến đóng nghiệp. góp của đồng nghiệp.

Từ tháng 02/2021 đến - Hoàn thiện bản báo - Bản báo cáo chính 3/2021 cáo. thức. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

KÈ M

- Bản nháp báo cáo.

+ Đối tượng nghiên cứu - Hoạt động dạy học và TN hỗ trợ dạy và học trong chương trình Vật lí 11

trung học phổ thông.

DẠ Y

- Năng lực thực nghiệm của học sinh trung học phổ thông trong học tập môn

Vật lí.

+ Phạm vi nghiên cứu - Xây dựng các thí nghiệm hỗ trợ hoạt động dạy và học; Tổ chức hoạt động

học một số kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” trong chương 2

trình Vật lí 11 trung học phổ thông.

OF FI CI AL

- Học sinh lớp 11 ở một số trường phổ thông trong tỉnh Nghệ An. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu

1) Nghiên cứu lí luận về dạy học phát triển NL thực nghiệm của HS; vai trò của thí nghiệm Vật lí ở trường trung học phổ thông trong việc phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh; Nghiên cứu thực trạng về sử dụng thí nghiệm trong dạy học kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường”, theo định hướng dạy học phát triển năng lực cho học sinh.

2) Xây dựng, hoàn thiện các thí nghiệm và sử dụng chúng vào thiết kế tiến trình dạy học góp phần phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học

ƠN

một số kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường”.

3) Đề xuất sử dụng bộ công cụ đánh giá mức độ phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong tiến trình dạy học có sử dụng các thí nghiệm đã xây

dựng.

4) Thực nghiệm sư phạm, nhằm đánh giá tính khả thi của các thiết bị thí nghiệm và tiến trình dạy học về khả năng phát triển năng lực thực nghiệm cho học

QU Y

sinh.

5. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí thuyết: Nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy học môn Vật lí có sử dụng thí nghiệm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh để xây dựng cơ sở lí luận của sáng kiến.

KÈ M

- Nghiên cứu thực tiễn dạy học: Sử dụng các phiếu điều tra thu thập thông

tin về thực trạng dạy và học Vật lí có sử dụng thí nghiệm, phát triển năng lực học sinh ở trường trung học phổ thông. - Phương pháp thực nghiệm khoa học: Chế tạo, hoàn thiện và thử nghiệm thí

DẠ Y

nghiệm; Tổ chức dạy thực nghiệm ở trường trung học phổ thông. Đánh giá tính khả thi của việc xây dựng và sử dụng thí nghiệm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trung học phổ thông. - Thống kê toán học: Sử dụng các ứng dụng thống kê, phân tích kết quả thực

nghiệm để từ đó đánh giá tính khả thi của đề tài nghiên cứu. 3

6. Dự kiến đóng góp sáng kiến kinh nghiệm

OF FI CI AL

- Về nghiên cứu lí luận: Bổ sung và làm sáng tỏ cơ sở lí luận về dạy học với thí nghiệm theo hướng bồi dưỡng năng lực người học.

- Đề xuất quy trình sử dụng thí nghiệm, hỗ trợ hoạt động dạy và học kiến thức mới nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh. Bộ công cụ đánh giá mức độ phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trung học phổ thông trong học tập môn Vật lí có sử dụng thí nghiệm.

- Xây dựng và đưa vào sử dụng 3 bộ thí nghiệm thực dạy và học kiến thức về: Dòng điện trong kim loại và chất điện phân, hỗ trợ dạy học nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

ƠN

- Xây dựng được tiến trình dạy và học 2 nội dung kiến thức về “Dòng điện trong kim loại và dòng điện trong chất điện phân”, có sử dụng các thí nghiệm đã xây dựng nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên khi dạy học chương

DẠ Y

KÈ M

QU Y

“Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông.

II. PHẦN NỘI DUNG

OF FI CI AL

2.1. Năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật lí 2.1.1. Khái niệm năng lực

Phạm trù năng lực (NL) được hiểu theo nhiều cách khác nhau, có nhiều thuật ngữ được sử dụng cùng nghĩa NL như: Competence; Ability; Efficiency... chúng mang hàm ý chỉ NL hành động, được dùng nhiều nhất là Competence có nghĩa là: có khả năng thực hiện thành công một công việc nào đó.

Chương trình giáo dục phổ thông mới (2018), NL được định nghĩa:“Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ

ƠN

năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể”.

Trong định nghĩa trên, NL có các thuộc tính sau: + NL là thuộc tính của cá nhân.

+ NL được coi là khả năng của cá nhân khi đối diện với những vấn đề mới,

QU Y

những tình huống chưa từng giải quyết. + NL được bộc lộ ra bên ngoài thông qua các biểu hiện về kiến thức, kĩ năng (hành vi) trong và sau khi giải quyết các vấn đề học tập. 2.1.2. Năng lực thực nghiệm của học sinh

KÈ M

Trong đề tài này, NLTN của HS trong học tập VL là người học huy động kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm đã có thực hiện thao tác tư duy lí thuyết và thực nghiệm/thực hành để tìm câu trả lời cho vấn đề; qua đó người học thu nhận được kiến thức, kĩ năng mới.

DẠ Y

Bối cảnh (tình huống) + Cá nhân + Địa phương + Quốc gia + Toàn cầu

NLTN + Nhận thức vật lí + Tiến trình nhận thức theo con đường TNg + Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

Kiến thức + Kiến thức khoa học Thái độ + Hứng thú với khoa học + Trách nhiệm bảo vệ môi trường

Hình 1.1. Cấu trúc năng lực thực nghiệm 5

Đặc trưng của NLTN gắn với khả năng hành động, vì vậy HS phải nhận ra

OF FI CI AL

được, giải thích được, thực hiện được, vận dụng được kiến thức VL vào thực tiễn, bối cảnh thực chứ không dừng lại ở mức độ hiểu. Kĩ năng thực hành đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển NLTN cho người học. Do đó, trong quá trình bồi dưỡng NLTN cho HS, GV cần chú ý đến việc phát triển các kĩ năng thực hành cho HS trong tiến trình dạy học.

Trong nghiên cứu này đề xuất các thành tố của NLTN trong dạy học VL như sau: nhận thức vật lí; tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí (tiến trình phương pháp TNg); vận dụng kiến thức kĩ năng đã học. Cụ thể như sau:

ƠN

- Nhận thức VL: 1/Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình VL; 2/Trình bày được các hiện tượng, quá trình VL và đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình VL; 3/Sử dụng được thuật ngữ khoa

học, kết nối được thông tin, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học; 4/So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình VL tượng.

QU Y

theo các tiêu chí khác nhau. 5/Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện - Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí (tiến trình khoa học): 1/Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí; 2/Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết; 3/Lập kế hoạch thực hiện bằng TNg; 4/Thực hiện kế hoạch bằng việc tiến hành các TN

KÈ M

kiểm chứng; 5/Viết, trình bày báo cáo và thảo luận; 6/Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp.

- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: 1/Giải thích, chứng minh được một

vấn đề thực tiễn; 2/Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn;

DẠ Y

3/ Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới. Việc chia NLTN ra các thành tố, các thành phần có tính tương đối, bởi một

NL thành tố lại bao gồm nhiều NL thành phần; giữa các NL thành tố, các NL thành 6

phần còn có sự lồng ghép, giao thoa với nhau trong tiến trình học tập. lí * Biểu hiện năng lực Vật lí của học sinh

OF FI CI AL

2.1.3 Các biểu hiện năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật

Theo chương trình môn Vật lí trong Chương trình giáo dục phổ thông mới 2018, NL Vật lí của học sinh gồm ba năng thành phần với những biểu hiện cụ thể như sau (bảng 1.1):

Bảng 1.1. Biểu hiện năng lực vật lí của học sinh Năng lực

Biểu hiện của học sinh

thành phần

ƠN

+ Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật và quá trình VL; Trình bày được các hiện tượng, quá

Nhận thức VL

đồ, biểu đồ.

trình VL; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình VL bằng các hình thức biểu đạt như: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ + So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình VL theo các tiêu chí khác nhau; Giải thích được mối

QU Y

quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng. + Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích; Đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận. + Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân.

KÈ M

+ Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề; Phân tích được bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất. + Phân tích vấn đề để nêu được phán đoán; Xây dựng và phát

giới tự nhiên

(quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu);

DẠ Y

Tìm hiểu thế

biểu được giả thuyết cần tìm hiểu; Xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu; Lựa chọn được phương pháp thích hợp

dưới góc độ Vật + Lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu; Tìm hiểu được một lí số hiện tượng, quá trình, gần gũi trong đời sống và trong thế 7

giới tự nhiên theo tiến trình;

OF FI CI AL

+ Sử dụng được các chứng cứ khoa học để kiểm tra các dự đoán, lí giải các chứng cứ, rút ra các kết luận;

+ Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản;

+ So sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết; Sử dụng ngôn ngữ, hình

vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu; + Viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; Hợp tác được với

ƠN

đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục;

+ Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu; Đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp. + Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn; Đánh

thức, kĩ năng đã học

QU Y

Vận dụng kiến

giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn. + Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới. + Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; Có hành vi,

KÈ M

thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.

Ngoài ra, thông qua quá trình dạy học VL sẽ góp phần hình thành và phát

triển 3 NL chung và các NL ứng với các môn học khác. * Biểu hiện năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập môn Vật lí

DẠ Y

Nghiên cứu biểu hiện NL của học sinh, phương pháp sử dụng TN trong dạy

học phát triển NLTN cho học sinh và phạm vi nghiên cứu của sáng kiến, thì biểu hiện NLTN của học sinh trong học tập môn Vật lí như bảng 1.2. Bảng 1.2. Biểu hiện năng lực thực nghiệm của học sinh trong học môn Vật lí

OF FI CI AL

Biểu hiện của học sinh

thành phần

+ Mô tả và giải thích được các TN Vật lí và hiện tượng diễn ra trong tự nhiên. Mô tả và giải thích các TN, hiện tượng VL

+ Giải thích được mối quan hệ nhân quả giữa các đại lượng cần đo và phát biểu được mối quan hệ đó.

+ Giải thích được nguyên nhân sai số, các kết quả trong các TN học tập.

+ Mô tả và giải thích được các ứng dụng kĩ thuật có liên quan đến kiến thức Vật lí.

+ Nhận ra vấn đề (câu hỏi) khoa học có thể nghiên cứu, phát biểu được vấn đề. Nêu giả thuyết khoa học.

ƠN

Thiết kế và

thực hiện giải + Suy ra được hệ quả có thể kiểm tra bằng TN

pháp theo tiến + Thiết kế được phương án TN khả thi; trình khoa học + Lựa chọn được dụng cụ phù hợp với phương án TN; VL

+ Biết lắp ráp, tiến hành TN. + Thu thập thông tin thu được cốt lõi theo từng nhiệm vụ.

bày kết quả

QU Y

Báo cáo, trình + Trình bày được kết quả TN. + Biết phân tích, tính toán kết quả từ các dữ liệu TN.

việc thực hiện + Biết sử dụng kết quả TN để biện luận tính đúng đắn của kết giải pháp

luận khoa học (kiến thức Vật lí mới).

KÈ M

Giải quyết vấn đề được trình bày ở trên có thể theo hai cách: 1/ Giải quyết

vấn đề bằng suy luận lí thuyết, kiểm tra bằng TNg (sử dụng TN nghiên cứu kiểm chứng); 2/ Giải quyết vấn bằng con đường TNg (sử dụng TN). Do đó, việc lựa chọn, sắp xếp các biểu hiện NLTN của học sinh trong học tập Vật lí phụ thuộc vào cách thức sử dụng TN trong hoạt động giải quyết vấn đề (thực hiện giải

DẠ Y

pháp).

2.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí nhằm góp phần bồi dưỡng

năng lực thực nghiệm 2.2.1. Thí nghiệm Vật lí 9

Trong nghiên cứu khoa học nói chung, đặc biệt trong nghiên cứu VL thì TN * Thí nghiệm trong nghiên cứu Vật lí

OF FI CI AL

đóng vai trò hết sức quan trọng, sau đây là những luận điểm về TN VL.

Trong nghiên cứu khoa học Vật lí làm TN là sự tác động có chủ định, của con người vào đối tượng của thực tại khách quan. Thông qua phân tích các yếu tố và điều kiện mà trong đó đã diễn ra các tác động và kết quả của các tác động, ta có thể thu được tri thức mới. Cách thức phối hợp hai hoạt động hợp lý gọi là phương pháp nghiên cứu Vật lí bằng con đường TNg. * Thí nghiệm trong dạy học Vật lí

Khác với TN của nhà khoa học, TN trong dạy học Vật lí được sử dụng với

ƠN

tư cách là một công cụ sư phạm hơn là vai trò của một TN tìm tòi - phát minh khoa học. Các TN này, phục vụ cho một mục đích Sư phạm nào đó của GV, là phương tiện trực quan, đơn giản hóa quá trình Vật lí, hỗ trợ cho học sinh định hướng tư

duy, khái quát hóa, tìm ra những dấu hiệu bản chất bên trong sự vật, hiện tượng Vật lí. Rèn luyện kiến thức, kĩ năng cho học sinh thông qua việc hướng dẫn các em, kiểm chứng hay “phát minh lại” các định luật, quy luật Vật lí mà loài người

QU Y

(thầy giáo) đã biết.

2.2.2. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí TN trong dạy học Vật lý THPT thường có ba loại: TN biểu diễn; TN thực tập; bài tập TN.

* Thí nghiệm biểu diễn

KÈ M

Thí nghiệm biểu diễn thường được GV sử dụng ở trên lớp, để hỗ trợ học

sinh trong học kiến thức mới hoặc củng cố, mở rộng kiến thức, kĩ năng. TN biểu diễn gồm ba loại:

a) Thí nghiệm mở đầu: sử dụng trong hoạt động tạo tình huống có vấn đề,

DẠ Y

gây hứng thú, nhu cầu nhận thức, hỗ trợ học sinh xác định vấn đề cần nghiên cứu.

b) Thí nghiệm nghiên cứu: là TN được sử dụng trong tiến trình dạy học xây

dựng kiến thức mới hoặc kiểm chứng lại một định luật, hiện tượng Vật lí, gồm hai loại: TN nghiên cứu khảo sát và TN nghiên cứu kiểm chứng. TN nghiên cứu khảo 10

sát, là TN cung cấp những cứ liệu TNg, để kiểm tra hệ quả suy ra từ giả thuyết (dự

OF FI CI AL

đoán), xác nhận sự đúng/sai của dự đoán; TN nghiên cứu kiểm chứng, là TN nhằm kiểm chứng lại những kết quả đã được xây dựng dựa trên suy luận bằng lí thuyết, để khẳng định sự chính xác của các kết quả này [13].

c) Thí nghiệm củng cố kiến thức: là TN sử dụng các kiến thức VL học sinh đã được học để mô tả biểu hiện của kiến thức VL trong tự nhiên, các ứng dụng trong sản xuất, đời sống hàng ngày, qua đó củng cố, làm sâu sắc kiến thức đã học, bồi dưỡng NL vận dụng kiến thức VL vào thực tiễn cho học sinh. * Thí nghiệm thực tập

TN thực tập là loại TN do học sinh tự tiến hành, trên lớp học, trong phòng

ƠN

TN với sự tự lực làm việc cao hoặc ngoài nhà trường, dưới hình thức bài tập ở nhà để củng cố, mở rộng kiến thức. TN thực tập gồm có hai loại: a) Thí nghiệm trực diện: là loại TN do học sinh thực hiện trên lớp, sử dụng

chủ yếu trong tiến trình dạy học xây dựng kiến thức mới được thực hiện dưới dạng TN khảo sát hoặc minh họa. TN trực diện có thể tổ chức đồng loạt theo nhóm nhỏ hoặc cá thể.

QU Y

b) Thí nghiệm thực hành: TN có thể có nội dung định tính hay định lượng, để kiểm nghiệm lại các định luật, các qui tắc đã học. Do được tiến hành sau khi học sinh đã học xong một chương, một phần của chương trình, nên TN thực hành Vật lí thường có nội dung phong phú, mỗi bài TN thực hành thường từ 2 đến 3 tiết, với cùng một nội dung hay với các nội dung khác nhau. Khi tiến hành các TN thực

KÈ M

hành học sinh phải tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình TN, thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu để kiểm chứng lại các kết luận trong giờ học kiến thức mới. Vì vậy, TN thực hành có nhiều tác dụng trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh. TN thực hành có thể được tổ chức dưới một

DẠ Y

trong hai hình thức là TN thực hành đồng loạt và TN thực hành cá thể. Với TN thực hành đồng loạt, tất cả các nhóm học sinh tiến hành những TN như nhau với dụng cụ giống nhau theo cùng một mục đích. Với TN thực hành cá thể có thể có nhiều phương án khác nhau, trong đó các nhóm học sinh tiến hành TN về những đề tài khác nhau với các dụng cụ khác nhau nhằm đạt được những mục đích khác 11

nhau hoặc về cùng một đề tài theo cùng một mục đích nhưng với các dụng cụ,

OF FI CI AL

phương pháp đo khác nhau, nhằm giải quyết các nhiệm vụ khác nhau. * Bài tập thí nghiệm

Là một loại bài tập mà GV giao cho từng học sinh hoặc nhóm học sinh thực hiện ở nhà. BTTN có vai trò quan trọng trong dạy học phát triển NL sáng tạo, NL phương pháp nghiên cứu Vật lí, NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Các BTTN được học sinh tiến hành trong điều kiện không có sự trợ giúp, kiểm tra trực tiếp của GV. Vì vậy, loại TN này, đòi hỏi học sinh phải có tính tự lực, tự giác, sáng tạo cao. Khi thực hiện BTTN, học sinh phải sử dụng những dụng cụ thông dụng trong đời sống, các vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền để chế tạo dụng cụ TN. Chính việc làm này,

ƠN

đã tạo cơ hội cho học sinh phát huy khả năng sáng tạo của mình trong thiết kế chế tạo và sử dụng TN. Mặt khác, học sinh phải tự biết kết hợp giữa suy luận lí thuyết và tiến hành TNg mới có thể thu được những số liệu cần thiết để giải quyết nhiệm

vụ học tập, qua đó, phát triển NL sáng tạo, NL phương pháp nghiên cứu Vật lí cho học sinh. sinh

QU Y

2.2.3. Vai trò của thí nghiệm vật lí trong dạy học phát triển NLTN cho học Chu trình sáng tạo khoa học được V.G. Razumôpxki đề xuất gồm 4 giai đoạn (hình vẽ 1.2). Theo chu trình này, nhà khoa học phải quan sát hiện tượng Vật lí xảy ra trong tự nhiên hoặc làm TN phát hiện ra vấn đề cần nghiên cứu (sự kiện

KÈ M

khởi đầu), từ đó xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng (giả thuyết); suy luận rút ra các hệ quả có thể kiểm tra được bằng TN.

DẠ Y

Mô hình giả định trừu tượng

Những sự kiện khởi đầu

Các hệ quả có thể kiểm tra được

TN kiểm tra

Hình 1.2. Chu trình sáng tạo theo Razumôpxki

Sau đó, tiến hành TNg kiểm tra hệ quả đó. Nếu những kết quả kiểm tra bằng

OF FI CI AL

TNg, phù hợp với hệ quả suy ra từ giả thuyết, thì giả thuyết được xác nhận là đúng đắn, nó trở thành nguồn tri thức mới, lí thuyết mới. Nếu những kết quả thu được từ TNg không phù hợp với những hệ quả rút ra từ giả thuyết thì phải xem xét lại mô hình giả thuyết, chỉnh lí lại hoặc sửa đổi nó và lặp lại chu trình nghiên cứu. Chu trình sáng tạo khoa học không khép kín, mà luôn được mở rộng cùng với sự phát triển của khoa học.

Khác với nhà khoa học, để phát triển NLTN của mình, học sinh không thể tự mình thực hiện được chu trình sáng tạo như các nhà khoa học đã làm, mà cần có sự hỗ trợ của GV và thiết bị TN. Vì vậy, TN trong dạy học phát triển NLTN Vật lí

ƠN

cho học sinh có vai trò như sau:

a) Hỗ trợ học sinh xây dựng dự đoán (giả thuyết khoa học) Thông thường, đối tượng nghiên cứu nằm ngoài “vùng phát triển gần” của

phần lớn học sinh, nếu không có sự hỗ trợ có thể dẫn đến những suy đoán ngộ nhận, dự đoán vu vơ, nêu dự đoán không có căn cứ khoa học, thậm chí học sinh rơi vào tình trạng bế tắc. Với sự hỗ trợ của TN, học sinh quan sát được những dấu hiệu

QU Y

định tính, bước đầu suy đoán về mối quan hệ nhân quả giữa các đại lượng Vật lí, từ đó, khái quát hóa xây dựng mô hình giả thuyết, nêu ra được dự đoán có căn cứ khoa học.

b) Phương tiện kiểm tra sự đúng đắn của dự đoán bằng thực nghiệm Dự đoán tuy đã có căn cứ khoa học, nhưng không chắc chắn vì không được

KÈ M

suy ra từ những kiến thức đã biết. Muốn biết dự đoán có chính xác hay không, phù hợp với thực tại khách quan hay không? thì bắt buộc phải làm các TN để kiểm tra. Khi kết quả TN phù hợp với dự đoán, thì điều dự đoán hay giả thuyết đó trở thành chân lí, kiến thức khoa học. Nếu không phù hợp, thì phải sửa đổi dự đoán hoặc xây

DẠ Y

dựng dự đoán mới. TN thường không kiểm tra trực tiếp dự đoán mà kiểm tra gián tiếp hệ quả suy ra từ dự đoán. Một dự đoán có thể được suy luận ra nhiều hệ quả trong các điều kiện khác nhau. Khi chúng ta kiểm tra bằng TN được nhiều hệ quả thì điều dự đoán càng có giá trị cao. Vì tính đa dạng của dự đoán và mới mẻ, nên 13

TN để kiểm tra dự đoán cũng là mới mẻ, chưa từng có. Tính mới của TN kiểm tra

OF FI CI AL

thể hiện ở nhiều mặt: như thiết kế phương án TN; lựa chọn dụng cụ lắp ráp TN; sử dụng phương tiện, thiết bị dạy học mới; sử dụng phương pháp thu thập dữ liệu, đo lường mới...

2.3. Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí 2.3.1. Nguyên tắc xây dựng thí nghiệm

Trong dạy học VL ở trường phổ thông, TN được sử dụng với tư cách là một phương tiện dạy học, phục vụ cho một mục đích sư phạm nào đó của GV, làm dụng cụ cho học sinh tập nghiên cứu, tìm tòi và khám phá khoa học. Do đó, xây dựng TN cần đảm bảo các nguyên tắc cơ bản sau:

ƠN

a) Phù hợp với chương trình dạy học, trình độ nhận thức của học sinh: Theo chương trình VL phổ thông mới (2018), Để phát triển NLTN cho học sinh các thiết bị TN phải thực hiện được các phép đo chính xác, khả thi.

b) Đảm bảo dạy học phát triển NLTN cho học sinh: Cần phải đa dạng hoá các hoạt động học và luyện tập của học sinh qua hệ thống các TN từ đơn giản đến học sinh.

QU Y

phức tạp, phù hợp với mức độ hình thành kiến thức, kĩ năng phát triển NLTN cho c) Đảm bảo tính thực tiễn, khả thi: TN phải đảm bảo tính sư phạm, thẩm mĩ, khoa học, chính xác, có độ ổn định cao, cho kết quả rõ ràng, dễ quan sát, làm TN trong thời gian ngắn, an toàn khi sử dụng; Chế tạo đơn giản, gọn nhẹ, dễ lắp ghép, giá thành hợp lí, đáp ứng được mục tiêu dạy học.

KÈ M

2.3.2. Quy trình xây dựng thí nghiệm Bước 1:Tìm hiểu thực tế sử dụng và nhu cầu TN ở trường phổ thông

Điều tra, phỏng vấn GV và học sinh, dự giờ, quan sát hoạt động dạy và học

ở trường phổ thông, theo định hướng dạy học phát triển NL, phân tích tìm ra

DẠ Y

những ưu điểm, hạn chế của các thiết bị TN, cách thức sử dụng chúng ở trường phổ thông, nhu cầu cần thiết phải xây dựng, hoàn thiện thiết bị TN nào? Dự kiến phương án xây dựng và sử dụng TN. Bước 2: Xây dựng thí nghiệm

Thu thập thông tin liên quan đến thiết bị của các bài TN dự kiến xây dựng. 14

Căn cứ vào điều kiện thực tế, yêu cầu cần đạt được của mục tiêu dạy học của bài quy trình sử dụng TN vừa chế tạo trong dạy học. Bước 3: Tiến hành thử nghiệm

OF FI CI AL

học/ chủ đề, tiến hành chế tạo thiết bị mới, hoàn thiện các TN sẵn có. Xây dựng

Tổ chức dạy TNg, sơ bộ đánh giá kết quả dạy TNg, tính khả thi của việc xây dựng và sử dụng TN. Tìm ra những hạn chế của thiết bị TN và quy trình sử dụng để hoàn thiện TN. Bước 4: Hoàn thiện thiết bị TN

Phân tích các kết quả dạy thử nghiệm, đối chiếu với các tiêu chí, mục đích thiết kế, chế tạo TN. nêu ra các hạn chế cần khắc phục. Từ đó, tìm ra cách điều

ƠN

chỉnh, bổ sung hoàn thiện TN.

2.3.3. Quy trình dạy học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh Trong nghiên cứu này, khi dạy kiến thức mới chúng tôi lựa chọn dạy học

giải quyết vấn đề kết hợp với phương pháp TNg trong dạy học VL. * Lựa chọn phương pháp dạy học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong học tập Vật lí

QU Y

Dạy học theo phương pháp TNg được nhiều nhà giáo dục quan tâm vận dụng nhằm tạo lập cho HS làm quen với phương pháp, con đường tìm hiểu thế giới tự nhiên đối với các môn khoa học mang yếu tố TNg. Các giai đoạn của tiến trình dạy học được mô tả như sau:

a) Làm xuất hiện tình huống có vấn đề: Tình huống xuất hiện bằng việc GV

KÈ M

kể một câu chuyện có chứa vấn đề, hoặc biểu diễn một TN, giới thiệu mô hình, tranh vẽ hoặc vấn đề được phát triển từ hoạt động trước đó hay kiến thức nền HS đã được học…dựa vào kiến thức, kĩ năng, vốn kinh nghiệm của HS đã có để nêu câu hỏi, nhiệm vụ học tập, từ đó làm nảy sinh ở các em mâu thuẫn nhận thức, tạo

DẠ Y

được ở các em sự hứng thú. Khi ở HS có nhu cầu, hứng thú nhận thức thì trong ý thức của học xuất hiện động cơ thúc đẩy hoạt động, qua đó thôi thúc người học phát hiện vấn đề bằng cách phát biểu thành lời hoặc nêu các câu hỏi nghiên cứu. b) Tổ chức tìm tòi, khám phá chiếm lĩnh kiến thức, hình thành kĩ năng: + Đề xuất giả thuyết (Hình thành câu trả lời dự đoán cho vấn đề vừa phát 15

hiện): trong hoạt động này, GV yêu cầu HS dựa vào các kết quả quan sát được

OF FI CI AL

cũng như các thuộc tính đơn giản, mang tính khái quát, các mô hình xây dựng được…, từ đó nêu câu trả lời cho vấn đề nghiên cứu dưới dạng giả thuyết.

+ Suy ra hệ quả: Giả thuyết là một dự đoán trừu tượng, muốn kiểm tra giả thuyết thì phải tìm ra các biểu hiện của nó ở trong thực tiễn. Cần phải tiến hành suy luận logic hay suy luận toán học để suy ra hệ quả: Dự đoán một hiện tượng trong thực tiễn, một mối liên hệ giữa các đại lượng VL mà nó có thể kiểm tra trong thực tế bằng việc có thể quan sát hay đo được. GV hướng dẫn HS bằng các phương pháp nhận thức: phương pháp tương tự, công thức toán và các quy luật đã học để rút ra hệ quả cần kiểm tra. Trong giai đoạn này, GV cần cung cấp thêm kiến thức,

ƠN

sử dụng các lập luận để HS vượt qua những biến đổi, suy luận phức tạp, từ đó rút ra hệ quả để có thể sử dụng TN kiểm tra ngay trong bài học. + Xây dựng phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả: Xây dựng và thực hiện

một phương án TN để kiểm tra hệ quả dự đoán ở trên lớp có phù hợp với kết quả TNg hay không. Nếu kết quả phù hợp thì giả thuyết nói trên trở thành chân lí, nếu không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới.

QU Y

+ Thực hiện thí nghiệm kiểm tra: Xây dựng và thực hiện một phương án TN để kiểm tra hệ quả dự đoán ở trên lớp có phù hợp với kết quả TNg hay không, đồng thời tổ chức HS thực hiện làm TN theo các bước của phương án đã đề xuất. Kết thúc hoạt động làm TN, giáo viên yêu cầu các nhóm lần lượt báo cáo trước lớp thông qua bảng phụ, phiếu học tập. Khi một nhóm tiến hành báo cáo, thì tổ chức

KÈ M

các nhóm còn lại nhận xét, đánh giá, bổ sung kết quả. + Khẳng định hoặc bác bỏ giả thuyết: Sau khi thực hiện các TN kiểm chứng,

HS nêu các kết luận, đồng thời bảo vệ kết quả TNg có được, nếu kết quả TNg phù hợp hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lí, nếu không phù hợp thì phải

DẠ Y

tiến hành xây dựng giả thuyết mới. Trong hoạt động này, GV là người đóng vai trò hướng dẫn, định hướng, bổ sung, sửa chữa các ý kiến HS. + Xác nhận kiến thức mới, vận dụng kiến thức: HS vận dụng kiến thức đã

được lĩnh hội một cách sáng tạo, qua đó làm cho việc thông hiểu kiến thức trở nên sâu sắc, GV cần sử dụng các bài tập vận dụng trong sách giáo khoa và sách 16

bài tập VL, tìm tòi các ứng dụng cụ thể gần gũi trong đời sống hàng ngày để

OF FI CI AL

chuyển thành các bài tập cho HS, khuyến khích HS làm các bài tập TN, chế tạo các thiết bị đơn giản, đồ chơi, vận dụng các kiến thức thu nhận được để giải thích hoặc dự đoán một số hiện tượng trong thực tế, nghiên cứu các thiết bị kỹ thuật.

* Đề xuất quy trình dạy học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh khi dạy học bài học/ chủ đề trong môn Vật lí

Để bồi dưỡng NLTN cho người học trong dạy học môn VL ở trường phổ thông khi dạy học một bài hoặc chủ đề, chúng tôi đề xuất các bước sau:

+ Bước 1: Xác định mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ cùng NLTN theo

ƠN

các tiêu chí của bài học/ chủ đề.

Căn cứ vào mục tiêu của bài học theo chuẩn kiến thức, kĩ năng, bổ sung các mục tiêu theo định hướng phát triển NLTN như: Đề xuất vấn đề; Phán đoán và xây

dựng giả thuyết; Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch bằng việc tiến hành các TN kiểm chứng; Viết, trình bày báo cáo và thảo luận; Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp.

QU Y

+ Bước 2: Lựa chọn phương tiện, tổ chức nội dung của bài học/chủ đề theo các hoạt động phù hợp với định hướng dạy học bồi dưỡng NLTN theo đường hướng rõ ràng. Trong mỗi hoạt động cần xây dựng các tình huống có vấn đề (cấp bài, chuyển tiếp nội dung). Cần cụ thể hóa các mục tiêu nhận thức thành các tình huống, các hoạt động nhận thức phải đạt được những gì? Mức độ NL nào.

KÈ M

+ Bước 3: Thiết kế và thực hiện các bài học: Căn cứ vào nội dung cụ thể,

mục tiêu của bài học, sự đáp ứng của phương tiện dạy học và học liệu, không gian lớp học, GV phân chia thực hiện bài học theo các hoạt động, sử dụng các tình huống có vấn đề và hoạch định cách thức dạy học bồi dưỡng NLTN dựa trên các

DẠ Y

phương tiện dạy học đã chuẩn bị. + Bước 4. Kiểm tra đánh giá kết quả dạy học bồi dưỡng NLTN: Sử dụng các

tiêu chí (trên cơ sở các thành tố của NLTN), tiến hành đánh giá cụ thể hoạt động của HS trong học tập. Rút kinh nghiệm, hoàn thiện quy trình để vận dụng hiệu quả trong dạy học VL. 17

2.4. Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học với thí

OF FI CI AL

nghiệm vật lí

2.4.1. Các phương thức đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật lí

Năng lực của học sinh được phát triển theo một quá trình từ thấp đến cao. Vì vậy, để nhận biết được mức độ phát triển NL của học sinh, trong đánh giá phải chú trọng việc đánh giá quá trình, đánh giá khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng vào giải quyết nhiệm học tập cả trong và sau khi học. Và cuối cùng là đánh giá khả năng của người học vận dụng kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết tình huống thực tiễn.

ƠN

a) Đánh giá thông qua bảng kiểm tra quan sát

Đánh giá qua quan sát là phương pháp thu thập thông tin về đối tượng cần đánh giá, trên cơ sở quan sát trực tiếp các hoạt động học của học sinh, thu thập dữ

liệu để phân tích, đánh giá mức độ đạt được của việc TNg so với mục đích nghiên cứu. Đánh giá NL của học sinh qua quan sát là đánh giá các thao tác, hành vi, thái tình huống cụ thể.

QU Y

độ, kĩ năng thực hành, kĩ năng nhận thức, cách thức giải quyết vấn đề trong một Các bước tiến hành quan sát đánh giá: Bước 1. Chuẩn bị: Xây dựng thang đánh giá: là bảng các tiêu chí về kiến thức, kĩ năng, thái độ (chỉ số hành vi) của học sinh, được nhóm theo các thành

KÈ M

phần NL và lượng giá bằng thang đo theo điểm số. Bước 2. Tiến hành quan sát để thu thập dữ liệu: Quan sát trực tiếp bằng việc

sử dụng phiếu quan sát kết hợp với bảng tiêu chí, gán các điểm số theo từng tiêu chí cho nhóm hoặc cho cá nhân học sinh.

DẠ Y

Bước 3. Phân tích và đánh giá kết quả quan sát: Đánh giá những nhược

điểm, cần khắc phục ở khâu chuẩn bị và tiến trình quan sát, xem xét quy trình quan sát có yếu tố nào có thể gây ảnh hưởng đến độ tin cậy của kết quả đánh giá. Căn cứ vào điểm số của các bài kiểm tra kết hợp với quan sát quá trình học

của học sinh, xếp loại NLTN cho học sinh theo 3 mức độ, tương ứng với điểm số: 18

Mức 3 (điểm 5 - 6); Mức 2 (điểm 7 - 8); Mức 1 (điểm 9 - 10).

OF FI CI AL

b) Đánh giá đồng đẳng (quá trình hợp tác học tập)

Đánh giá đồng đẳng là một loại hình đánh giá, trong đó học sinh cùng với GV tham gia vào việc đánh giá sản phẩm, công việc của bạn học cùng nhóm, lớp.

Bước 1: GV chấm điểm cho các nhóm học sinh

Căn cứ vào nội dung kiến thức cần dạy, cách thức học sinh sẽ sử dụng TN giải quyết nhiệm vụ học tập GV dự kiến các thành tố năng lực khoa học cần hình thành và phát triển cho học sinh (mục tiêu dạy học), phân tích thành các tiêu chí về kiến thức, kĩ năng, thái độ cần đạt được để chấm điểm cho các nhóm học sinh.

ƠN

Dưới đây là một thí dụ có tính khái quát về việc lập phiếu đánh giá học sinh giải bài tập TN (khi dạy một bài cụ thể, GV phải gắn điểm số cho từng tiêu chí):

Bước 2: Các thành viên trong nhóm đánh giá chéo nhau + Mỗi thành viên trong nhóm được nhận phiếu theo mẫu (phụ lục) + Mỗi học sinh tự đánh giá các thành viên trong nhóm tham gia công việc

QU Y

với các mức điểm tối đa như sau:

Bảng 1.3. Học sinh tự đánh giá các thành viên trong nhóm tham gia công việc với các mức điểm tối đa

STT

Tiêu chí

Điểm số

Hoàn thành 90 đến 100% công việc

9-10 điểm

Hoàn thành 70% đến 80% công việc

7- 8 điểm

Hoàn thành 50% -60% công việc

5- 6 điểm

Hoàn thành dưới 50% công việc

4 - 1 điểm

Không hoàn thành công việc

DẠ Y

KÈ M

0 điểm

Bước 3: GV chấm điểm cho từng cá nhân học sinh theo trọng số. 19

* Để đánh giá NL của học sinh, các thành tố NL được mô tả theo các tiêu

OF FI CI AL

chí, các tiêu chí này là những biểu hiện về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh trong hoạt động giải quyết vấn đề học tập, nó được mô tả bằng một động từ (bảng 1.4).

Bảng 1.4. Các động từ mô tả tiêu chí đánh giá theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 Mức độ

Động từ mô tả mức độ

- Nhận biết được sự vật và hiện tượng của tự nhiên; - Kể tên được sự vật và hiện tượng của tự nhiên; Biết

- Phát biểu được sự vật và hiện tượng của tự nhiên; - Nêu lên được sự vật và hiện tượng của tự nhiên;

ƠN

- Trình bày được các sự kiện, đặc điểm, vai trò của các đối tượng và các quá trình của tự nhiên bằng các hình thức biểu đạt như ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ,...;

- Phân loại được các vật, sự vật theo các tiêu chí khác nhau; - Phân tích được các đặc điểm của một đối tượng, sự vật, quá trình theo một logic nhất định; - So sánh, lựa chọn được các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình dựa

QU Y

Hiểu

theo các tiêu chí; - Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng; - Nhận ra được điểm sai và chỉnh sửa được điểm sai đó; - Chứng minh được các vấn đề trong thực tiễn bằng các dẫn chứng

KÈ M

khoa học; - Đề xuất được vấn đề, đặt được câu hỏi cho vấn đề tìm hiểu;

Vận dụng

- Lập được dàn ý, tìm được từ khoá; sử dụng được ngôn ngữ khoa học

DẠ Y

khi viết báo cáo và trình bày các văn bản khoa học; - Lập được kế hoạch và thực hiện được (tiến hành được) kế hoạch tìm hiểu tự nhiên; - Ra quyết định, đề xuất được ý kiến cho vấn đề đã tìm hiểu;

2.5. Thực trạng về dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh 2.5.1. Mục tiêu và phương pháp điều tra 20

Điều tra thực trạng về dạy học phát triển NL; Cách thức sử dụng TN trong

OF FI CI AL

dạy học theo định hướng phát triển NLTN cho HS; Những thuận lợi và khó khăn của GV và học sinh khi sử dụng TN trong dạy và học phát triển NL cho học sinh; Tìm ra những nguyên nhân dẫn đến thực trạng để nghiên cứu các cách thức xây dựng và sử dụng TN trong dạy học VL nhằm bồi dưỡng NLTN cho HS;

Để tìm hiểu thực trạng dạy học có sử dụng thiết bị thí nghiệm và việc bồi dưỡng NLTN trong dạy học VL. Tôi đã tiến hành điều tra bằng việc phát phiếu thăm dò cho 40 GV dạy VL tại 4 trường THPT ở Thanh Chương: THPT Thanh Chương 1, THPT Nguyễn Cảnh Chân, THPT Cát Ngạn và THPT Đặng Thúc Hứa ở Thanh Chương và 154 HS của trường THPT Thanh Chương I.

ƠN

2.5.2. Phân tích kết quả điều tra

Phân tích kết quả từ phiếu điều tra cho thấy:

Kết quả khảo sát từ GV về thực trạng NLTN của HS cho thấy: NLTN của

HS trong học tập VL hiện nay vẫn còn rất hạn chế, kỹ năng thực hiện TNg của các em chưa được định hình. Khi được hỏi về việc đề xuất phương án TN trong tiến trình TNg thì có tới 85% GV đều cho rằng các phương án TN được đề xuất từ GV

QU Y

hoặc thực hiện theo các phương án cho sẵn trong sách giáo khoa. Đa số HS không đề xuất được phương án TN.

Các GV dạy học VL phản hồi qua điều tra và thăm dò thì tất cả đều cho rằng việc rèn luyện cho HS các kỹ năng trong TNg là rất quan trọng. Tuy nhiên, khi hỏi về quy trình bồi dưỡng NLTN trong dạy học VL thì nhiều GV lại tỏ ra lúng túng,

KÈ M

không mô tả được các bước cũng như yêu cầu của quy trình này. Kết quả điều tra cũng cho thấy, các TN được sử dụng trên lớp là TN biểu

diễn do GV thực hiện, HS ít được tự làm cũng như hiếm có cơ hội được tiếp xúc, thao tác trực tiếp với các dụng cụ TN. Có tới 67,5% GV sử dụng TN biểu diễn

DẠ Y

trong dạy học, hầu như không tổ chức cho các em làm các TN đồng loạt, thực hành. Nguyên nhân chủ yếu của thực trạng này là do thời gian hạn chế, dụng cụ TN thiếu hoặc hư hỏng, sai số nhiều... Qua trao đổi với HS, chúng tôi thu nhận được các kết quả: nhiều TN các em

không được trực làm, nếu thực hiện thì GV là người biểu diễn, HS quan sát hiện 21

tượng rồi rút ra nhận xét, thậm chí một số bài thực hành (bắt buộc) trong chương

OF FI CI AL

trình, nhiều thầy cô khi hướng dẫn làm TN bỏ qua nhiều bước, thậm chí một số bài thực hiện rất sơ sài. Khi được hỏi về việc lập kế hoạch TN, các em cho biết sau mỗi bài thực hành TN, GV chỉ yêu cầu viết báo cáo TN theo mẫu bài thực hành có sẵn trong sách giáo khoa. Do đó, các HS không có cơ hội đề xuất phương án TN.

Kết quả điều tra cũng cho thấy: nhiều GV vẫn chưa thực sự chú ý đến việc bồi dưỡng NLTN cho HS trong dạy và học VL. Một số ít GV đã có quan tâm đến việc này nhưng chưa nhiều hoặc đang lúng túng trong khâu tổ chức và tiến hành quy trình bồi dưỡng. Đó chính là nguyên nhân dẫn đến NLTN của HS ở các trường THPT vẫn còn nhiều hạn chế.

ƠN

Tóm lại, thông qua kết quả tìm hiểu thực trạng cho thấy rằng NLTN của HS trong các trường phổ thông vẫn còn rất hạn chế. Vì vậy, cần có những biện pháp, cách thức thiết thực để bồi dưỡng NLTN trong dạy học VL và nâng cao NLTN cho

HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay. Về các bộ TN về “Dòng điện trong các môi trường” (Vật lí 11) ở các nhà trường phổ thông như sau:

QU Y

TN 1: Nghiên cứu hiện tượng nhiệt điện Ưu điểm: Quan sát rất rõ dòng điện xuất hiện khi đốt nóng một đầu của cặp nhiệt điện.

Nhược điểm: Bộ TN về hiện tượng nhiệt điện chỉ khảo sát định tính về hiện tượng nhiệt điện, GV dừng lại ở việc thông báo cho học sinh biết khi có sự chênh

KÈ M

lệch nhiệt độ giữa hai đầu cặp nhiệt điện thì kim điện kế lệch khỏi vị trí 0 (mV) nghĩa là, có xuất hiện dòng điện - gọi là dòng nhiệt điện. TN 2: Dòng điện trong chất điện phân

Ưu điểm: TN tương đối rõ về hiện tượng dương cực tan; TN khảo sát Định

DẠ Y

luật Ôm rất rõ, học sinh vẽ được đồ thị U(I) là một đường thẳng. Nhược điểm: Bộ TN thực tế không có hai cực bằng chì, chỉ có một cặp cực

bằng đồng; Phải bổ sung thêm biến trở con chạy để làm TN này; Nên có cân chính xác để xác định lượng đồng bám trên catốt, có đồng hồ đo thời gian xảy ra hiện tượng.

TN 3: Dòng điện trong chất khí

OF FI CI AL

Ưu điểm: Sơ đồ TN rất rõ, sát với sơ đồ trong SGK

Nhược điểm: TN định tính, cho học sinh quan sát thấy có dòng điện xuất hiện khi trong không khí có hạt tải điện. TN chưa nhạy, do hai bản kim loại tích điện chưa tốt và bị ảnh hưởng do độ ẩm của không khí. Khắc phục bằng cách thay hai tấm kim loại diện tích lớn hơn.

Kết quả điều tra cho thấy, bộ TN về “dòng điện trong các môi trường” còn nhiều TN định tính, chủ yếu là TN biểu diễn của GV, các TN thực hành dùng đồng hồ hiện số DT 9208A có độ nhạy không cao, sai số phép đo do thao tác khá lớn, học sinh khó thu thập số liệu và vẽ đồ thị, chưa có TN sử dụng làm bài tập. Để tăng

ƠN

cường các hoạt động học và luyện tập, bồi dưỡng kiến thức, kĩ năng - phát triển NLTN cho học sinh, ngoài việc hoàn thiện các thiết bị hiện có, cần chế tạo mới các TN sử dụng trong xây dựng kiến thức mới; TN thực hành trên phòng TN; TN sử

dụng làm bài tập TN sáng tạo (TN ở nhà).

Thống kê kết quả của một số nghiên cứu về thực trạng dạy học môn Vật lí ở trường THPT hiện nay, các tác giả có chung một nhận xét là: Đa số GV vẫn dạy

QU Y

học theo lối truyền thụ một chiều, thầy giảng giải, trò ghi chép, thông báo suy diễn lí thuyết tìm ra công thức sau đó rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng công thức vào giải bài tập trắc nghiệm, sao cho đủ nội dung kiến thức theo quy định của phân phối chương trình, đề bài kiểm tra, đánh giá chủ yếu là kiểm tra khả năng ghi nhớ, tái tạo kiến thức. Theo chúng tôi, có hai nguyên nhân cơ bản: Về khách

KÈ M

quan,cách đánh giá kết quả giáo dục ở trường phổ thông hiện nay, nặng về tái tạo kiến thức,chưa quan tâm đến đánh giá khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Về chủ quan, với chương trình dạy học “định hướng nội dung” hiện hành, chưa chú trọng đầy đủ đến chủ thể người

DẠ Y

học, cũng như khả năng vận dụng tri thức của học sinh vào giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn. Cho nên, việc dạy học ở các trường phổ thông coi trọng dạy nội dung kiến thức hơn là dạy cho học sinh các kiến thức, kĩ năng về phương pháp giải quyết vấn đề trong học tập. Kết quả điều tra từ học sinh: Qua trao đổi trực tiếp và thu thập thông tin từ 23

186 phiếu hỏi (phụ lục 11), chúng tôi đã gửi 200 phiếu nhận được 186 phiếu) kết

OF FI CI AL

quả như sau: Khi yêu cầu: “em hãy mô tả các TN về dòng điện trong các môi trường đã được học” thì có 25% (42/168) học sinh mô tả được hai TN; Có 76,2% (128/168) học sinh được hỏi trả lời chương dòng điện trong các môi trường có được học hai TN nhưng do GV biểu diễn; 95,2% học sinh trả lời sau khi học xong chương dòng điện trong các môi trường nhưng không nhớ được các kiến thức Vật lí được học ứng dụng như thế nào trong kĩ thuật, số học sinh còn lại trả lời các em có biết ứng dụng trong mạ điện và chế tạo buzy xe máy.

Khi hỏi em có thường xuyên được làm các bài tập TN hay tham gia các cuộc thi sáng tạo kĩ thuật không? Có 78,6% HS trả lời có được thầy, cô gợi ý đề tài thi

ƠN

kĩ thuật sáng tạo hai lần nhưng chỉ có 12,5% HS có làm được sản phẩm nhưng nhờ người lớn (anh, chị, cha, chú...) trợ giúp, không tự làm theo nhóm nhỏ ở lớp.

2.6. Phân tích mục tiêu, nội dung dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

2.6.1. Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” hiện hành

QU Y

* Mục tiêu theo chuẩn kiến thức kĩ năng được quy định ở chương trình vật lí a) Mục tiêu kiến thức; Nêu được các tính chất điện của kim loại; Nêu được điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ; Mô tả được hiện tượng nhiệt điện là gì; Nêu được hiện tượng siêu dẫn là gì và ứng dụng chính của hiện tượng này; Nêu

KÈ M

được bản chất của dòng điện trong chất điện phân; Mô tả được hiện tượng dương cực tan; Phát biểu được các định luật Fa-ra-đây về điện phân và viết được hệ thức của các định luật này; Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng điện phân; Nêu được bản chất của dòng điện trong chất khí; Mô tả được cách tạo tia lửa điện; Mô tả được cách tạo hồ quang điện, nêu được các đặc điểm chính và các ứng dụng

DẠ Y

chính của hồ quang điện; Nêu được cách tạo ra dòng điện trong chân không, bản chất dòng điện trong chân không và đặc điểm về chiều của dòng điện này. b) Mục tiêu kĩ năng; Vận dụng thuyết êlectron tự do trong kim loại để giải

thích được vì sao kim loại là chất dẫn điện tốt, dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại thì gây ra tác dụng nhiệt và điện trở suất của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng; 24

Vận dụng các định luật Fa-ra-đây để giải được các bài tập về hiện tượng điện phân;

OF FI CI AL

Giải thích được tính chất chỉnh lưu của lớp tiếp xúc p-n.

* Mục tiêu theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm

Nội dung kiến thức trong bài “Dòng điện trong kim loại” và “Dòng điện trong chất điện phân” được đề tài tập trung nghiên cứu. a) Dòng điện trong kim loại Năng lực thành phần

Biểu hiện của học sinh

KÈ M

QU Y

ƠN

+ Mô tả và giải thích được TN về điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ. + Giải thích được mối quan hệ nhân quả giữa điện trở suất của Mô tả và giải kim loại và nhiệt độ, phát biểu được mối quan hệ đó. thích các TN, + Giải thích được nguyên nhân làm không đạt được sự mong đợi hiện tượng VL các TN học tập. + Mô tả được hiện tượng siêu dẫn và ứng dụng chính của hiện tượng này. + Nhận ra vấn đề (câu hỏi) khoa học có thể nghiên cứu, phát biểu được vấn đề. Nêu giả thuyết khoa học. Thiết kế và thực hiện giải + Suy ra được hệ quả có thể kiểm tra bằng TN pháp theo tiến + Thiết kế được phương án TN khả thi; trình khoa học + Lựa chọn được dụng cụ phù hợp với phương án TN; VL, + Biết lắp ráp, tiến hành TN. + Thu thập thông tin thu được cốt lõi theo từng nhiệm vụ. Báo cáo, trình + Trình bày được kết quả TN. bày kết quả + Biết phân tích, tính toán kết quả từ các dữ liệu TN. việc thực hiện + Biết sử dụng kết quả TN để biện luận tính đúng đắn của kết giải pháp luận khoa học (kiến thức Vật lí mới). b) Dòng điện trong chất điện phân Năng lực

thành phần

Biểu hiện của học sinh

+ Mô tả và giải thích được TN về hiện tượng dương cực tan

thích các TN,

+ Giải thích được mối quan hệ nhân quả giữa điện trở suất của

DẠ Y

Mô tả và giải

hiện tượng VL kim loại và nhiệt độ, phát biểu được mối quan hệ đó. + Giải thích được nguyên nhân làm cho không đạt được sự mong 25

đợi các TN học tập.

OF FI CI AL

+ Mô tả được các ứng dụng: mạ điện..

+ Nhận ra vấn đề (câu hỏi) khoa học có thể nghiên cứu, phát biểu Thiết kế và

được vấn đề. Nêu giả thuyết khoa học.

thực hiện giải + Suy ra được hệ quả có thể kiểm tra bằng TN pháp theo tiến + Thiết kế được phương án TN khả thi;

trình khoa học + Lựa chọn được dụng cụ phù hợp với phương án TN; VL,

+ Biết lắp ráp, tiến hành TN.

+ Thu thập thông tin thu được cốt lõi theo từng nhiệm vụ. Báo cáo, trình + Trình bày được kết quả TN.

+ Biết phân tích, tính toán kết quả từ các dữ liệu TN.

ƠN

bày kết quả

việc thực hiện + Biết sử dụng kết quả TN để biện luận tính đúng đắn của kết luận khoa học (kiến thức Vật lí mới).

giải pháp

2.6.2. Nội dung dạy học “Dòng điện trong các môi trường” a) Các khái niệm: 1/ Tính dẫn điện của chất khí; 2/ Sự phóng điện thành miền, sự phóng điện hình tia, sự phóng điện hồ quang; 3/ Chất bán dẫn.

QU Y

b) Các hiện tượng: 1/ Hiện tượng điện ở chỗ tiếp xúc giữa hai kim loại; 2/ Hiện tượng nhiệt điện; 3/ Hiện tượng siêu dẫn; 4/ Hiện tượng phát xạ nhiệt electron.

c) Các thuyết: 1/ Thuyết electron; 2/ Thuyết electron cổ điển về kim loại; 3/

KÈ M

Thuyết điện li; 4/ Thuyết vùng năng lượng của vật rắn. d) Các định luật: 1/ Định luật Ôm đối với chất điện phân; 2/ Định luật

Faraday.

e) Một số ứng dụng của dòng điện trong các môi trường. 2.7. Xây dựng thí nghiệm trong dạy học vật lí bồi dưỡng năng lực thực

DẠ Y

nghiệm

Lí do để xây dựng các TN được nêu ở phần thực trạng và để đạt được mục

tiêu dạy học phát triển NL nói chung, NLTN nói riêng. 2.7.1. Xây dựng thí nghiệm kiểm chứng “Điện trở suất kim loại tăng theo 26

a) Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm

OF FI CI AL

nhiệt độ” Trong tiến trình tổ chức dạy học bài “Dòng điện trong kim loại”, có yêu cầu cần đạt là người học phải mô tả và giải thích được: điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ, do đó cần chế tạo bộ TN để HS được thực hiện các bước theo tiến trình khoa học để nhận thức được luận điểm này. Mặt khác ở các trường phổ thông cũng không được trang bị TN này. b) Xây dựng thí nghiệm Các bộ phận của thiết bị: + Đoạn dây may xo dài 30cm đóng

ƠN

vai trò là dây dẫn kim loại. + Trục bằng sứ dài 12cm dùng để quấn dây may so lên trục này.

+ Pin 1,5V đóng vai trò là nguồn điện

Hình 2.1. Dòng điện trong kim loại

+ Bảng gỗ hoặc nhựa kích thước (25cm  40cm) dùng để gắn các bộ phận đã

QU Y

mô tả ở trên.

+ Trụ đỡ 3 chân dùng để gắn bảng gỗ. + Điện kế được mắc với dây may xo thành mạch kín + Đèn cồn.

c) Thử nghiệm thực tế và đánh giá kết quả thí nghiệm

KÈ M

- Lắp đặt TN như hình vẽ (Hình 2.1). - Đóng công tắc, quan sát kim của điện kế chỉ giá trị dòng điện. - Bật đèn cồn, nung dây may xo và quan sát kim điện kế. - Nếu thấy kim điện kế chỉ giảm dần khi nhiệt độ ngày càng tăng, chứng tỏ

DẠ Y

điện trở suất của kim loại tăng (dây may xo). d) Hoàn thiện thí nghiệm - Bố trí khung, chân đế và các bộ phận khoa học, thẩm mĩ và dễ di chuyển. - Sau một số lần làm TN, dây may xo bị nhão và độ nhạy không cao, có thể

thay thế. 27

a) Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm

OF FI CI AL

2.7.2. Xây dựng thí nghiệm hiện tượng nhiệt điện Trong tiến trình tổ chức dạy học bài “Dòng điện trong kim loại”, người học phải mô tả và giải thích được hiện tượng nhiệt điện, do đó cần chế tạo bộ TN để HS được kiểm chứng luận điểm này. Mặt khác ở các trường phổ thông thiết bị này đã hư hỏng và một số trường cũng không được trang bị. b) Xây dựng thí nghiệm Các bộ phận của thiết bị: + Gồm hai sợi dây kim loại khác nhau

ƠN

- 1 sợi dây đồng Ф 0,6 - 300mm - 1 sợi dây công - stăng - tan Ф + Một điện kế nhạy.

Hình 2.2. Cặp nhiệt điện

0,6 - 300 mm

+ Trụ đỡ 3 chân dùng để gắn cặp nhiệt điện. + Điện kế được mắc mới dây may xo thành mạch kín

QU Y

+ Đèn cồn.

+ Một thẩu đựng nước đá.

c) Thử nghiệm thực tế và đánh giá kết quả thí nghiệm - Lắp đặt TN như hình vẽ (Hình 2.2). - Đầu A nhúng vào nước đá.

KÈ M

- Bật đèn cồn, nung đầu B. - Nếu thấy kim điện kế lệch, chứng tỏ hiện tượng nhiệt điện xẩy ra (cặp

nhiệt điện).

d) Hoàn thiện thiết bị

DẠ Y

- Hàn chắc chắn hai ối hàn của cặp nhiệt điện, thẩm mĩ và dễ thao tác. - Sau một số lần làm TN, mối hàn có thể bị bong rời tiếp xúc kém, nên kiểm

tra và tạo mối hàn mới đảm bảo. 2.7.3. Xây dựng thí nghiệm điện phân * Xây dựng thí nghiệm điện li 28

a) Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm

OF FI CI AL

Trong tiến trình tổ chức dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân”, có yêu cầu cần đạt là người học phải tiếp thu được thiết bị và cấu tạo, lắp ráp, mô tả và giải thích được: hiện tượng điện li, do đó cần chế tạo bộ TN để HS được thực hiện các bước theo tiến trình khoa học để nhận thức được luận điểm này. Mặt khác ở các trường phổ thông cũng không được trang bị TN này. b) Xây dựng thí nghiệm Các bộ phận của thiết bị: + Một chai 1000ml nước cất. + Trụ đế 3 chân dùng để quấn dây và mắc bóng đèn quan sát. + Dây đấu nối.

Hình 2.3. Dòng điện trong chất điện

+ 1 Nguồn điện 3 -12V.

ƠN

+ 0,5kg muối khan.

c) Thử nghiệm và đánh giá kết quả thí nghiệm - Lắp đặt TN như hình vẽ (Hình 2.3).

QU Y

- Nhúng hai cực vào nước cất. (lần 1) - Nhúng sâu hai cực vào muối khan. (lần 2) - Đổ nước cất vào muối khan. (lần 3) - Quan sát (lần 1) bóng đèn không sáng, chứng tỏ nước cất không dẫn điện. - Quan sát (lần 2) bóng đèn không sáng, chứng tỏ muối khan cất không dẫn

KÈ M

điện.

- Quan sát (lần 3) bóng đèn sáng, chứng tỏ khi muối hòa tan sẽ dẫn điện. d) Hoàn thiện thí nghiệm - Bố trí khung, chân đế và các bộ phận khoa học, thẩm mĩ và dễ di chuyển.

DẠ Y

* Xây dựng thí nghiệm cực dương tan a) Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm Trong tiến trình tổ chức dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân”, có

yêu cầu cần đạt là người học phải tiếp thu được thiết bị và cấu tạo, lắp ráp, mô tả và giải thích được: hiện tượng cực dương tan, do đó cần chế tạo bộ TN để HS được 29

thực hiện các bước theo tiến trình khoa học để nhận thức được luận điểm này. Mặt b) Xây dựng thí nghiệm Các bộ phận của thiết bị: + Một điện cực bằng đồng. + 500ml CuSO4. + 1 Nguồn điện 3 -12V.

OF FI CI AL

khác ở các trường phổ thông cũng không được trang bị TN này.

Hình 2.4. Thí nghiệm Cực dương tan

+ Dây đấu nối.

c) Thử nghiệm và đánh giá kết quả thí nghiệm - Lắp đặt TN như hình vẽ (Hình 2.4).

ƠN

- Nhúng hai cực vào dung dịch CuSO4. - Quan sát hiện tượng xẩy ra ở hai điện cực. d) Hoàn thiện thí nghiệm

- Bố trí khung, chân đế và các bộ phận khoa học, thẩm mĩ và dễ di chuyển. 2.8. Sử dụng thí nghiệm đã xây dựng dạy học một số kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học

QU Y

sinh

2.8.1. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong kim loại” A. Mục tiêu (Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và NL trong chủ đề/bài học) I. Năng lực vật lí

1) Nhận thức vật lí:

KÈ M

- Phát biểu được định nghĩa dòng điện trong kim loại; - Nêu được các nội dung cơ bản của thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim

loại;

- Viết được công thức về sự phụ thuộc của điện trở suất kim loại vào nhiệt

độ và sử dụng được công thức này để giải các bài tập và giải thích các hiện tượng

DẠ Y

liên quan; - Giải thích được nguyên nhân làm cho điện trở suất của kim loại phụ thuộc

vào nhiệt độ; - Mô tả được cặp nhiệt điện và nêu được điều kiện xuất hiện suất điện động 30

nhiệt điện;

OF FI CI AL

- Thao tác được TN để kiểm chứng về sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.

2) Tìm hiểu thế giới tự nhiên theo tiến trình khoa học (bồi dưỡng NLTN):

- Nhận ra và nêu được câu hỏi tìm hiểu bản chất dòng điện trong kim loại; hợp tác trong hoạt động nhóm hiểu bản chất của dòng điện trong kim loại; Viết, trình bày báo cáo và thảo luận về bản chất dòng điện trong kim loại;

- Nêu vấn đề tìm hiểu tại sao kim loại có điện trở và tại sao điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ; Suy luận và đưa ra các dự đoán (giả thuyết); Tiến hành TN để kiểm tra dự đoán; Trình bày báo cáo và đưa ra kết luận.

ƠN

3) Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học: Giải thích được sự xuất hiện của suất điện động nhiệt điện; Nêu được các ứng dụng của kiến thức đã học trong đời II. Về phẩm chất

sống hàng ngày.

1) Bộc lộ sự ham học thông qua tò mò, háo hức trước các vấn đề xuất hiện trong tiến trình nhận thức; Thể hiện sự chăm làm trong khi thực hiện các nhiệm vụ

QU Y

học tập.

2) Trung thực khi thu thập và báo cáo các thông tin, dữ liệu. 3) Trách nhiệm với bản thân trong học tập và rèn luyện; Trách nhiệm với môi trường sống.

B. Chuẩn bị (Thiết bị và học liệu và hình thức dạy học)

KÈ M

1) Hình thức tổ chức - Học tập theo nhóm hợp tác tại phòng học của lớp. 2) Thiết bị và phương tiện dạy học a) Giáo viên

DẠ Y

- Thiết bị tự làm để chứng minh điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ, gồm các bộ

phận: dây may xo điện trở cỡ 10Ω, nguồn điện, điện kế, đèn cồn (hình 2.1). - Cặp nhiệt điện tự làm: (hình 2.2) - Video mô phỏng cấu trúc tinh thể kim loại (hình 2.5). - Clip mô phỏng dòng điện trong kim loại (hình 2.7) 31

- Các slide trình chiếu. b) Học sinh:

OF FI CI AL

- Phiếu học tập trên giấy khổ lớn.

- Ôn lại kiến thức về cấu tạo tinh thể trong SGK Vật lí 10. - Ôn lại tính dẫn điện của kim loại trong SGK Vật lí 9. - Vở ghi, SGK Vật lí 11. c) Học liệu - Các loại phiếu học tập. - Sách giáo khoa, sách bài tập. - Phiếu đánh giá sản phẩm, báo cáo… Hoạt động của giáo viên

ƠN

C. Tiến trình dạy học

Hoạt động của học sinh

Hoạt động 1: Dẫn nhập và nêu vấn đề

Mục tiêu: Tạo tâm thế học tập cho học sinh.

Nội dung: Học sinh trình bày kết quả tìm hiểu về nồi cơm điện mà GV đã giao cho từ trước.

QU Y

Sản phẩm: Báo cáo kết quả tìm hiểu về nồi cơm điện của học sinh. Cách thức thực hiện: GV tổ chức một số học sinh báo cáo, gợi ý hướng dẫn lớp nhận xét, thảo luận. Cuối cùng, GV kết luận nội dung chính và chuyển ý sang hoạt động tiếp theo.

- Yêu cầu HS nhắc lại một số kiến - Trả lời câu hỏi của GV về những điều

KÈ M

thức đã học ở trung học cơ sở về điện đã học về dòng điện trong kim loại. trở của kim loại, tác dụng nhiệt của điện trở trong kim loại.

- Tiếp nhận vấn đề, sẵn sàng hoạt động

- Đặt vấn đề nghiên cứu: tại sao kim

DẠ Y

loại có điện trở, tại sao điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ cũng như tại sao có dòng điện chạy qua thì dây kim loại lại nóng lên. Hoạt động 2: Tìm hiểu bản chất dòng điện trong kim loại; thời gian 15 phút 32

1) Mục tiêu: Phát biểu được định nghĩa dòng điện trong kim loại; nêu được các

OF FI CI AL

nội dung của thuyết electron; nhận ra vấn đề cần tiếp tục tìm hiểu dòng điện trong kim loại; Bộc lộ sự ham học, trách nhiệm với nhóm trong học tập.

2) Nội dung: Nhắc lại kiến thức đã học về dòng điện trong kim loại, điện trở kim loại, tác dụng nhiệt của dòng điện trong kim loại; Trả lời 4 câu hỏi về nội dung của thuyết electron.

3) Tổ chức hoạt động học: GV đưa ra hệ thống câu hỏi để HS nhận thấy sự hiểu

biết chưa đầy đủ về dòng điện trong kim loại; Chia 4 nhóm, mỗi nhóm trả lời một câu hỏi trong 4 ý của thuyết electron.

4) Sản phẩm mong đợi: HS nhận ra vấn đề chưa đầy đủ về dòng điện trong kim

ƠN

loại; Nêu được nội dung thuyết electron và giải thích các tính chất của dòng điện

- Yêu cầu HS phát biểu định nghĩa - Một đến hai HS trả lời câu hỏi của dòng điện trong kim loại đã học ở lớp GV. - Nhận xét phát biểu của HS.

Dự kiến trả lời: Dòng điện trong kim

7 trung học cơ sở

loại là dòng các êlectron tự do chuyển

- Nêu nhiệm vụ tìm hiểu: Dòng điện có hướng.

QU Y

trong kim loại ở lớp 7 chưa đầy đủ, - Lắng nghe nhận xét từ GV bản chất của dòng điện trong kim loại được nêu rõ tổng quát gọi là thuyết - Tiếp nhận nhiệm vụ học tập. êlectron.

- Chia nhóm, phát phiếu học tập cho 4 - Hoạt động nhóm, trả lời vào phiếu học tập

Nội dung câu hỏi:

Dự kiến câu trả lời:

KÈ M

nhóm, giao nhiệm vụ.

1. Mô tả cấu trúc mạng tinh thể kim 1. Trong kim loại các ion dương liên kết loại. Các ion dương có trong mạng với nhau, sắp xếp một cách trật tự tạo

DẠ Y

tinh thể có những tính nào?

nên mạng tinh thể. Các ion dao động

2. Các êlectron tự do trong kim loại quanh các vị trí cân bằng xác định. có những tính chất nào? Tại sao lại 2. Các êlectron tự do trong kim loại là gọi chúng là khí êlectron tự do?

các ion hóa trị tách khỏi nguyên tử. Các

3. Khi đặt kim loại vào một điện êlectron tự do chuyển động hỗn loạn, 33

trường thì có hiện tượng gì xẩy ra?

không thoát ra khỏi khối kim loại.

OF FI CI AL

4. Bản chất dòng điện trong kim loại Các êlectron tự do được gọi là khí là gì?

êlectron tự do vì chúng chuyển động

- Theo dõi hoạt động của các nhóm hỗn loạn như các phân tử khí. HS.

3. Khi đặt kim loại vào một điện trường

- Yêu cầu đại diện các nhóm HS trả thì dưới tác dụng của điện trường, khí lời câu hỏi.

êlectron tự do chuyển dời ngược chiều

- Hướng dẫn HS thảo luận về các câu điện trường, tạo ra dòng điện. trả lời.

4. Dòng điện trong kim loại là dòng

- Kết luận về bản chất của dòng điện chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường.

ƠN

trong kim loại.

- Quan sát và suy ngẫm, đặt các câu hỏi

thắc mắc.

- Trình chiếu video mô phỏng cấu trúc

tinh thể kim loại (Hình 2.5) và clip (Hình 2.7)

QU Y

mô phỏng dòng điện trong kim loại

Hoạt động 2: Tìm hiểu tại sao kim loại có điện trở và tại sao điện trở của kim loại lại phụ thuộc vào nhiệt độ

1) Mục tiêu: Suy luận được dựa trên kiến thức đã học để trả lời câu hỏi tại sao

KÈ M

kim loại lại cản trở chuyển động của các electron; Giải thích được nguyên nhân làm kim loại có điện trở; Nêu được dự đoán khi nhiệt độ tăng thì điện trở kim loại tăng lên hay giảm đi và suy luận lôgic để phát biểu giả thuyết; Lựa chọn, thiết kế, thực hiện được TN kiểm chứng, nêu kết luận;

DẠ Y

2) Nội dung: Trả lời câu hỏi tại sao kim loại có điện trở; Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ như thế nào; Nhận biết được từ đồ thị mối quan hệ bậc nhất giữa điện trở suất kim loại tăng theo hàm bậc nhất của nhiệt độ. 3) Tổ chức hoạt động học: GV sử dụng các câu hỏi tình huống để HS nêu vấn đề, HS dựa trên các kiến thức đã học để trả lời các yếu tố cản trở chuyển động 34

của electron tự do; GV ghi nhận các dự đoán của HS về sự phụ thuộc của điện

OF FI CI AL

trở kim loại vào nhiệt độ; tiến hành TN đồng loạt để HS nhận ra khi đốt nóng dây may so thì số chỉ điện kế giảm; HS báo cáo, quan sát hình dạng đồ thị để kết luận sự phụ thuộc giữa điện trở suất và nhiệt độ.

4) Sản phẩm mong đợi: Biết suy luận và nêu yếu tố cản trở chuyển động

electron; đề ra giả thuyết; đề xuất và thực hiện TN kiểm chứng giả thuyết; bản báo cáo kết quả TN.

- Nêu vấn đề học tập: Trong phần này - Lắng nghe và tiếp nhận vấn đề học tập chúng ta sẽ sử dụng những nội dung giải thích tại sao điện trở của kim loại lại phụ thuộc vào nhiệt độ. * Tìm hiểu nguyên nhân làm kim loại có điện trở.

ƠN

của thuyết êlectron đã học ở trên để

- Trả lời câu hỏi của GV và thảo luận về

- Nêu câu hỏi: Tại sao kim loại lại cản các câu trả lời của các bạn khi được yêu trở chuyển động của các êlectron tự cầu. điện trở?

QU Y

do, nghĩa là tại sao kim loại lại có + Dùng suy luận dựa trên những kiến thức đã học, HS có thể trả lời trong khi

- Nhận xét các câu trả lời của HS. Sau chuyển động có hướng dưới tác dụng đó trình bày để HS hiểu nguyên nhân của điện trường, các êlectron tự do bị gây ra điện trở của kim loại rất phức cản trở do va chạm với các ion đang

KÈ M

tạp, không đơn giản như các em nghĩ.

chuyển động nhiệt (dao động quanh các

Có các yếu tố sau đây cản trở chuyển nút mạng tinh thể) và đó là nguyên nhân động của các êlectron tự do:

gây ra điện trở của kim loại.

+ Chuyển động nhiệt của các ion + Sau khi đọc SGK, HS tuy chưa hiểu

DẠ Y

trong mạng tinh thể.

nhưng cũng có thể nhớ và đưa ra câu trả

+ Sự méo mạng tinh thể do biến dạng lời như SGK: Sự mất trật tự của mạng cơ của khối kim loại.

tinh thể cản trở chuyển động của các

+ Sự tồn tại của các nguyên tử lạ êlectron tự do là nguyên nhân gây ra trong khối kim loại do có tạp chất.

điện trở của kim loại. 35

Các yếu tố trên tạo nên sự mất trật tự

OF FI CI AL

của mạng tinh thể nên người ta nói chung là: sự mất trật tự của mạng tinh

thể nên người ta nói chung là: sự mất - Dự đoán theo yêu cầu của GV và thảo

trật tự của mạng tinh thể cản trở luận về các dự đoán của các bạn khi chuyển động của các êlectron tự do và được yêu cầu.

là nguyên nhân gây ra điện trở của Dự đoán: Vì chuyển động nhiệt cản trở kim loại.

chuyển động của các êlectron tự do nên

* Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt kim loại vào nhiệt độ.

của các ion mạnh lên làm cho việc cản

ƠN

- Nêu yêu cầu: Các em hãy dựa vào trở chuyển động tăng lên. Do đó có thể

những kiến thức đã học ở trên để dự dự đoán là khi nhiệt độ tăng thì điện trở đoán xem khi nhiệt độ tăng thì điện tăng.

trở của kim loại tăng lên hay giảm đi. - Nhận xét các dự đoán của HS.

- Tổ chức cho HS thảo luận nếu có ý - Thảo luận trong nhóm bàn để vẽ sơ đồ TN theo yêu cầu của GV.

QU Y

kiến khác nhau.

- Kết luận: Chuyển động nhiệt của (HS có thể đưa ra các sơ đồ rất khác mạng tinh thể cản trở chuyển động nhau. Thường là các sơ đồ trong đó có của các êlectron tự do, do đó có thể dùng cả vôn kế hoặc các sơ đồ trong đó dự đoán khi nhiệt độ tăng, nghĩa là không có biện pháp làm nóng kim

KÈ M

khi chuyển động nhiệt mạnh lên thì loại...) điện trở của kim loại tăng. Kết luận trên chỉ là một dự đoán dựa trên lí thuyết. Muốn biết dự đoán

DẠ Y

trên có đúng hay không thì phải dùng - Theo dõi TN do GV làm. Nhận xét và TN để kiểm chứng.

rút ra kết luận.

- Yêu cầu HS thảo luận với các bạn Khi đốt nóng dây may so thì số chỉ của cùng bàn để thiết kế một TN nhằm miliampe kế giảm, chứng tỏ cường độ kiểm tra dự đoán trên.

dòng điện chạy qua dây giảm và điện 36

quan sát trực tiếp sự thay đổi điện trở đúng. của dây dẫn mà quan sát sự thay đổi cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn

OF FI CI AL

Có thể gợi ý là người ta không thể trở của dây tăng: Dự đoán lí thuyết là

từ đó suy ra sự thay đổi điện trở của - Theo dõi bài giảng của GV. dây dẫn. - Theo dõi việc vẽ sơ đồ của HS. Nhận xét một số sơ đồ. - Giới thiệu TN đã chuẩn bị sẵn của GV. Vẽ sơ đồ TN lên bảng (nguồn

ƠN

điện mắc nối tiếp với dây may so và

ampe kế). Giới thiệu cách tiến hành - Trả lời câu hỏi của GV. TN.

Đường biểu diễn có dạng gần với đường

Đo cường độ dòng điện qua dây thẳng đi qua gốc tọa độ nên có thể coi p may so khi chưa bị đốt nóng và khi bị biến thiên bậc nhất với T. đốt nóng. Cho HS quan sát, nhận xét

QU Y

và rút ra kết luận.

- Giới thiệu đường biểu diễn sự biến thiên điện trở suất theo nhiệt độ: TN trên chỉ cho chúng ta thấu một cách nhất định tính sự phụ thuộc của điện

KÈ M

trở kim loại vào nhiệt độ. Bằng những TN định lượng chính xác, người ta vẽ được đường biểu diễn sự biến thiên của điện trở suất của các kim loại - Theo dõi bài giảng của GV. - Trả lời câu hỏi của GV tại lớp hay vào

DẠ Y

khác nhau theo nhiệt độ.

- Theo hình 13.2 SGK được phóng to vở bài tập tùy theo yêu cầu của GV. lên bảng. Nêu câu hỏi: Đường biểu diễn trong hình 13.2 cho thấy điện trở - Nhận xét sự quan sát được khi GV đặt suất của kim loại phụ thuộc nhiệt độ thước thẳng vào đường biểu diễn. 37

như thế nào?

OF FI CI AL

+ Dùng thước đặt lên hình vẽ để HS thấy trong khoảng nhiệt độ từ 100 K

đến 700 K đường biểu diễn có thể coi - Nêu các đại lượng trong công thức là thẳng. Do đó, có thể coi điện trở suất của kim loại tăng theo hàm bậc nhất với nhiệt độ:

- Giải thích dòng điện có tác dụng nhiệt

=0 (1 +αt)

+ Giải thích các kí hiệu dùng trong theo yêu cầu của GV. - Giới thiệu bảng 13.1 SGK. - Yêu cầu HS giải thích tại sao dòng điện có tác dụng nhiệt?

ƠN

công thức.

Hoạt động 3: Tìm hiểu về hiện tượng nhiệt điện, thời gian 8 phút. 1) Mục tiêu: Nhận biết được sự xuất hiện suất điện động nhiệt điện thông qua TN biểu diễn cặp nhiệt điện; Nhận biết được sự chuyển hoá nhiệt năng sang điện

QU Y

năng; Bộc lộ sự ham tìm tòi, khám phá.

2) Nội dung: Cấu tạo cặp nhiệt điện; TN tạo ra dòng điện; Sự xuất hiện suất điện động nhiệt điện.

3) Tổ chức hoạt động dạy học: Đặt vấn đề về sự chuyển hoá năng lượng từ nhiệt năng sang điện năng; Thực hiện TN biểu diễn về cặp nhiệt điện; Yêu cầu HS rút

KÈ M

ra kết luận thông qua quan sát kim điện kế. 4) Sản phẩm mong đợi: Câu trả lời của HS; Nội dung ghi chép trong vở. - Nêu vấn đề học tập: Ở trung học cơ - Theo dõi bài giảng GV. sở chúng ta đã học sự chuyển hóa từ

DẠ Y

điện năng sang nhiệt năng. Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu một ví dụ về sự chuyển hóa ngược lại, từ nhiệt năng sang điện năng. - Làm TN hình 13.4 SGK: 38

+ Lấy hai dây kim loại khác chất, đá

OF FI CI AL

sạch, quấn vào nhau và dùng kìm kẹp chặt để tạo ra một cặp nhiệt điện. + Lắp mạch điện theo hình 13.4 SGK.

+ Hướng dẫn HS quan sát kim vôn kế - Quan sát TN do GV làm.

khi hai đầu cặp nhiệt điện đều đặt ở - Quan sát kim của vôn kế theo yêu cầu không khí và khi một đầu cặp nhiệt của GV. Rút ra nhận xét và kết luận.

điện đặt vào nước đá, một đầu đặt + Khi nhiệt độ ở hai đầu của cặp nhiệt dưới ngọn lửa đèn cồn. Yêu cầu HS điện như nhau, trong mạch không có rút ra kết luận.

suất điện động.

ƠN

- Yêu cầu những HS khá về nhà đọc + Khi nhiệt độ ở hai đầu cặp nhiệt điện SGK để giải thích sự xuất hiện suất khác nhau, trong mạch xuất hiện suất điện động nhiệt điện.

điện động.

Hoạt động 4. Củng cố, vận dụng và tìm tòi mở rộng, thời gian 7 phút 1) Mục tiêu: Nhắc lại được các nội dung cốt lõi của bài học; Trả lời được các câu hỏi 1, 2, 3, 4 và giải được bài tập 5, 6 SGK; Giải thích được tại sao dòng

QU Y

điện có tác dụng nhiệt; Tự đọc và tìm hiểu thêm hiện tượng siêu dẫn; Xây dựng bài thuyết trình powerpoint về ứng dụng của hiện tượng nhiệt điện. 2) Nội dung: Các bài tập và bài thuyết trình. 3) Tổ chức hoạt động: GV yêu cầu HS nhắc lại các nội dung cốt lõi đã học; Giao nhiệm vụ về nhà.

KÈ M

4) Sản phẩm mong đợi: Đa số học sinh nhận thức được các khái niệm, tính chất của dòng điện trong kim loại; thực hiện các bước tìm tòi khám phá định hướng phát triển NLTN; Mô tả được các ứng dụng trong đời sống. 2.8.2. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân”

DẠ Y

(Trình bày ở phụ lục) 2.9. Thực nghiệm sư phạm 2.9.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích của TNSP là kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề 39

tài đã đặt ra: Xây dựng và sử dụng một số TN trong dạy học chương “Dòng điện

OF FI CI AL

trong các môi trường” Vật lí 11 THPT. Bồi dưỡng NLTN trong dạy học, đồng thời vận dụng các biện pháp và quy trình này vào dạy học thì sẽ phát triển được NLTN cho HS và góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lí.

2.9.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm

Chúng tôi chọn đối tượng TNSP là HS lớp 11 Trường THPT Thanh Chương I và một số trường lân cận trên địa bàn Huyện Thanh Chương, Tỉnh Nghệ An. 2.9.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ● Xây dựng và sử dụng TN

Xây dựng và sử dụng một số TN trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 THPT góp phần bồi dưỡng NLTN cho học sinh, qua đó

ƠN

nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông. ● Chọn mẫu TNg

Để nắm được thực trạng dạy học với TN, bồi dưỡng NLTN ở một số trường

THPT trên địa bàn huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An. Chúng tôi xây dựng và sử dụng một số TN trong chương “Dòng điện trong các môi trường” với các TN dòng điện trong kim loại (hiện tượng nhiệt điện, cặp nhiệt điện), TN điện phân của

QU Y

bài….

Để đảm bảo tốt cho việc so sánh giữa lớp TNg và lớp ĐC có ý nghĩa chúng tôi chọn nguyên lớp và chọn ngẫu nhiên. Dựa vào kết quả học tập học kì I năm học 2019 - 2020, chúng tôi chọn ra 2 lớp tương đương nhau về sĩ số, trình độ, chất

KÈ M

lượng học lực, điều kiện tổ chức dạy học… Tổng số HS được khảo sát trong quá trình TNSP là 72 HS thuộc 2 lớp 11 của Trường THPT Thanh Chương I, Huyện Thanh Chương, Tỉnh Nghệ An. Số lượng HS ở các lớp thể hiện trong Bảng 3.1. Bảng 3.1 Số liệu HS các mẫu được chọn để TNg sư phạm

DẠ Y

Nhóm thực nghiệm

Nhóm đối chứng

Lớp

Sĩ số

Lớp

Sĩ số

11I

11N

● Quan sát giờ học Tất cả các giờ học ở lớp TNg và lớp ĐC chúng tôi dự giờ và ghi nhận các 40

hoạt động của GV và HS theo các nội dung sau:

OF FI CI AL

- Phân phối thời gian tổ chức cho HS rèn luyện các kỹ năng TNg ở các tiết dạy.

- Quy trình GV tổ chức bồi dưỡng NLTN cho HS.

- Các điều kiện về thiết bị, phương tiện chuẩn bị cho việc rèn luyện và bồi dưỡng NLTN cho học sinh.

- Tính tích cực nhận thức của HS (thông qua quan sát thái độ, trạng thái tâm lí, sự hiện diện trên nét mặt của HS, tinh thần hăng say học tập, tính tự giác thực hiện các hoạt động…).

- Quan sát các thao tác thực hành của HS khi làm TN

ƠN

- Ý thức tự giác của HS trong quá trình rèn luyện các kỹ năng TNg. ● Kiểm tra, đánh giá

- Để đánh giá hiệu quả của việc tổ chức dạy học kiến thức chương “Dòng

điện trong các môi trường” Vật lí 11 theo hướng bồi dưỡng NLTN, sau khi TNSP, HS cả 2 nhóm TNg và ĐC làm một bài kiểm tra 45 phút nhằm đánh giá mức độ hình thành các NL của HS.

QU Y

- GV chia HS ở mỗi lớp TNg và lớp ĐC thành 6 nhóm, mỗi nhóm 6-7 em. - Giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm về nhà chuẩn bị các dụng cụ TN nhằm xác định hiện tượng nhiệt điện, cặp nhiệt điện, hiện tượng dương cực tan và yêu cầu các nhóm tiến hành làm thử ở nhà trước. - Sau khi các nhóm báo cáo kết quả TN, GV đánh giá kỹ năng TN của các

KÈ M

nhóm. Đồng thời GV tổ chức cho các nhóm báo cáo kế hoạch trước lớp. Nếu nhóm nào chưa hoàn thiện bản kế hoạch thì GV có thể hướng dẫn, gợi ý rồi yêu cầu các nhóm hoàn thiện. Nếu nhóm nào đó vẫn chưa làm được thì GV có thể cung cấp một phương án TN và các bước chính trong tiến trình làm TN cũng như bảng số

DẠ Y

liệu cần thiết. Yêu cầu nhóm này làm lại theo mẫu của GV. - Căn cứ vào kế hoạch mà HS đã chuẩn bị và các mức độ đạt được, GV có

thể đánh giá và cho điểm kỹ năng TN cho mỗi nhóm. Điểm cho kỹ năng này là điểm chung cho toàn nhóm. - Các nhóm tiến hành TN, đo đạc và thu thập số liệu, GV thực hiện quan sát 41

từng thành viên, đánh giá cho điểm các kỹ năng bố trí TN, kỹ năng thu thập số

OF FI CI AL

liệu, kết quả TN cho mỗi cá nhân.

- Sau khi hoàn thành việc thu thập số liệu, mỗi nhóm sẽ hoàn thành bài báo cáo TN theo cá nhân. GV sẽ thu lại bài báo cáo này để đánh giá kỹ năng xử lí số liệu, kết quả TN, kỹ năng nhận xét, đánh giá quá trình làm TN.

- Như vậy các kỹ năng TNg của HS sẽ được đánh giá qua hai cách là đánh giá quy trình (áp dụng với kỹ năng bố trí TN, kỹ năng đo đạc và thu thập số liệu), và đánh giá sản phẩm (áp dụng với kỹ năng lập kế hoạch TN, kỹ năng tìm hiểu chế tạo dụng cụ, kỹ năng xử lí số liệu, nhận xét, đánh giá) và dựa vào các tiêu chí đánh giá NLTN mà đề tài đã đề xuất. Trong đó, kỹ năng lập kế hoạch TN, kỹ năng tìm

ƠN

hiểu, chế tạo dụng cụ được đánh giá, cho điểm theo nhóm. Các kỹ năng còn lại cho điểm theo cá nhân. Điểm này được sử dụng cho việc thống kê TNg, kiến thức chương có kiểu bài kiểm tra (thời gian 45 phút) nhằm đánh giá kết quả học tập của

HS (xem phụ lục 2) ở lớp ĐC và TNg.

2.9.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm * Kết quả về mặt định tính

QU Y

Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài kiểm tra chúng tôi thấy:

- Đối với lớp TNg, do được bồi dưỡng các kỹ năng của NLTN nên các em hiểu vấn đề một cách sâu sắc, lý giải được nhiều hiện tượng VL hơn. Mặt khác sau khi học xong phần này theo tiến trình GV đặt ra các em có kỹ năng TNg cao hơn

KÈ M

hẳn học sinh ở lớp ĐC. HS được làm quen với việc xây dựng phương án TN, lựa chọn, lắp ráp TN, quan sát, đo đạc các đại lượng VL, thu thập ghi chép các số liệu TN, lý giải, vận dụng kỹ năng VL vào thực tiễn... - Đối với HS lớp TNg ngoài việc nắm vững kiến thức một cách sâu sắc, các

DẠ Y

em còn có khả năng giải quyết vấn đề, khả năng vận dụng kiến thức trong những tình huống khác nhau của quá trình dạy học. - Về thái độ của HS trong giờ học: Bằng việc vận dụng các kỹ năng VL

chuyên biệt vào dạy học giúp HS nắm kiến thức một cách sâu sắc hơn và tạo niềm tin cho các em khi tiếp nhận tri thức đó. Đồng thời HS thấy được ý nghĩa của môn 42

học đối với cuộc sống thực tế, chính vì vậy trong những tiết học các em phải luôn

OF FI CI AL

có thái độ học tập nghiêm túc từ đó có thể phát hiện những HS có khả năng và tư duy tốt...

- Đối với lớp ĐC các em tiếp nhận kiến thức một cách thụ động theo tiến trình của SGK vì vậy các tiết học không đem lại hiệu quả cao như lớp TN, bên cạnh đó kỹ năng TNg và việc vận dụng kiến thức vào thực tế của các em rất hạn chế. * Kết quả và định lượng

Để đánh giá hiệu quả của dạy học theo chủ đề, tác giả đã xây dựng bài kiểm tra (phụ lục). Các câu hỏi trong bài kiểm tra đều phù hợp với chuẩn kiến thức, kĩ

ƠN

năng, yếu tố phát triển năng lực của cả hai nhóm TNg và ĐC. Các bài kiểm tra sau khi thực nghiệm được GV thực hiện chấm theo thang điểm hệ số 10. Bài kiểm tra lập được các bảng sau:

được thực hiện ở cả hai đối tượng: lớp đối chứng và lớp thực nghiệm. Chúng tôi  Lập bảng phân bố tần suất - Lớp thực nghiệm (TNg).

QU Y

- Lớp đối chứng (ĐC).

Bảng 3.2. Phân bố kết quả

Lớp

Số HS dự kiểm tra

ĐC

Số HS đạt điểm Xi 2

KÈ M

+ Bảng phân bố tần suất

DẠ Y

Để thấy rõ % HS đạt được các mức điểm khác nhau chúng tôi đã lập bảng

phân phối tần suất. Trong bảng này tần số có giá trị xi là tỷ số

ni trong đó ni là số n

HS đạt điểm xi , n là học sinh dự kiểm tra. Bảng 3.3. Phân bố tần suất 43

kiểm tra

2,9

ĐC

2,9 11,4

OF FI CI AL

Lớp

Số % HS đạt điểm xi (i )

Số HS dự

8,5 20,0 25,7 14,2 17,1 8,6 20

25,6 17,1

8,6

2,9

11,4 2,9

ωi

Từ bảng phân bố tần suất chúng ta có đồ thị phân bố tần suất (đồ thị 3.1)

Đồ thị phân bố tần suất

30 25

ƠN

20 15

10 5 0 2

7 ĐC

QU Y

Đồ thị 3.1. Đường phân bố tần suất

+ Bảng phân bố tần suất tích lũy Để biết được học sinh đạt từ một điểm nào đó trở xuống (hoặc trở lên) ta cộng dồn tần suất của điểm số xi với tần suất tất cả các điểm số nhỏ hơn xi , và

KÈ M

được tần số tích lũy từ nhỏ lên. Bảng 3.4. Phân bố tần suất tích lũy Số % HS đạt điểm

Số HS dự

Lớp

2,9

ĐC

0 2,9 14,3 34,4

DẠ Y

kiểm tra

trở xuống (Fi) 7

11,5 31,5 57,2 71,5 88,4 97,1 100 60

77,1 85,7 97,1 100

100

Từ bảng phân bố tần suất tích lũy chúng ta có đồ thị phân bố tần suất tích

lũy (đồ thị 3.2). 44

OF FI CI AL ƠN

Đồ thị 3.2. Đường phân bố tần suất tích lũy Dựa vào bảng số liệu trên và từ các đồ thị biểu diễn cho thấy: Chất lượng bài

làm của các lớp TN cao hơn so với lớp ĐC, cụ thể tỉ lệ HS được kiểm tra đạt loại trung bình và yếu ở lớp TN giảm đáng kể so với lớp ĐC, ngược lại tỉ lệ HS đạt loại khá và giỏi của lớp TN cao hơn lớp ĐC.

QU Y

Mặt khác đường tích lũy ứng với lớp TN nằm bên phải và phía dưới đường tích lũy ứng với lớp ĐC, điều này cho thấy kết quả học tập của HS lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.

Xử lý số liệu thống kê toán học thu được kết quả như sau: + Các thông số thống kê

KÈ M

- Điểm trung bình kiểm tra (TBKT):

ni .xi n

x   i 1

Ta có:

xTN   i 1

DẠ Y

Từ công thức:

(ni .xi )TN 224   6,3 n 35

xDC   i 1 10

(ni .xi ) DC 185   5, 29 n 35

- Độ lệch chuẩn

1 10 n ( xi  x) 2  i 0 i n



Ta có:

 TN 

10 1 n ( xi  6,4) 2  1,63  i 0 i 35

 DC 

1 10 n ( xi  5,28) 2  1,69  i 0 i 35

- Hệ số biến thiên



Từ công thức:

V  100% x

Ta có:

VTN 

xTN

100%  VTN 

 DC xDC

1,64 100%  25,7% 6,4

1,68 100%  31,7% 5, 28

ƠN

VDC 

 TN

OF FI CI AL

Từ công thức:

100%  VDC 

Từ đó ta có bảng thống kê các thông số toán học sau: Bảng 3.5. Các thông số thống kế toán Điểm TBKT

Độ lệch chuẩn

Hệ số biến thiên

Thực nghiệm

6,4

1,63

25,7

Đối chứng

5,27

1,69

31,7

Nhận xét

QU Y

Nhóm

- Số HS đạt điểm dưới 5 ở lớp TN ít hơn lớp ĐC. - Điểm TBKT ở lớp TN cao hơn lớp ĐC.

KÈ M

- Hệ số biến thiên ở lớp TN nhỏ hơn ở lớp ĐC, nói cách khác độ phân tán số liệu thống kê ở lớp TN ít hơn ở lớp ĐC. Từ các nhận xét trên đây chúng ta thấy phương pháp giảng dạy ở lớp TN

hiệu quả hơn phương pháp giảng dạy ở lớp ĐC. Tuy nhiên kết quả trên có thể ngẫu nhiên mà có vì vậy để có độ tin cậy cao hơn chúng ta cần phải kiểm định thống kê.

DẠ Y

c. Kiểm định thống kê Vận dụng cách tính ta có (lấy = 0,05):

t

xTN  xDC

 TN

nTN



 DC

t  2

nDC

6,4  5,28 1,642 1,682  35 35

 2,82

nTN  TN 2  DC 2  nTN nDC

f 

(nTN  1)





(1  c) (nDC  1)

C

(nTN  1)



(với là bậc tự do); Với

(1  c) (nDC  1)

1  68 0, 49 (1  0,49) 2  35  1 (35  1) 2

1  68 0, 49 (1  0,49)2  (35  1) (35  1)

= 0,05 ta có:

1  2 1  2.0,05   0,45 Tra bảng các giá trị của hàm Laplat ta tìm 2 2

được giá trị giới hạn t = 1,65 So sánh t và

ƠN

 (Zt ) 

1,642 1   0,49 35 1,642 1,682  35 35

OF FI CI AL

C

 TN

ta thấy t > t giả thiết

giữa xTN và xDC như trên là thực chất.

bị bác bỏ có nghĩa là sự khác biệt

Kết luận: Phương pháp dạy học mới ở lớp TN thật sự hiệu quả hơn phương pháp dạy học ở lớp ĐC

QU Y

* Hiệu quả của biện pháp đề tài sáng kiến đã đề xuất Hiệu quả TNg sư phạm, bằng việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến các giờ dạy TNg, kết hợp sự trao đổi với GV hướng dẫn và HS trực tiếp TN, đặc biệt là việc kết quả thu được từ mỗi tiết dạy đã thể hiện, xây dựng và sử dụng TN, quả.

KÈ M

bồi dưỡng NLTN trong dạy học VL. Nâng cao NLTN cho học sinh một cách hiểu Các bài dạy có xây dựng và sử dụng một số TN đã góp phần bồi dưỡng

NLTN trong dạy học Vật lí 11 THPT như sáng kiến đã đề xuất, HS tham gia tích cực hơn vào các hoạt động, tạo được hứng thú cho các em, tinh thần tự giác, chủ

DẠ Y

động trong việc thực hiện các thao tác thực hành nhằm hình thành và phát triển các kỹ năng TNg. Qua đó mà NLTN của các em cũng được nâng cao. Từ chỗ các em chỉ quan sát, bắt chước, thực hiện theo mẫu, dần dần các em tự lực lĩnh hội thực hiện các thao tác một cách linh hoạt, thành thạo chủ động. Những kết quả đạt được khẳng định: Xây dựng và sử dụng một số TN bồi 47

dưỡng NLTN trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí

OF FI CI AL

11 THPT mà đề tài đã đề xuất thì sẽ phát triển được NLTN trong dạy học VL và phát huy tối đa NLTN cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học VL. Điều đó hiệu quả cao với thực tế giảng dạy VL ở THPT hiện nay. III. KẾT LUẬN

Trên cơ sở lí luận về sử dụng TN và bồi dưỡng NLTN, mục tiêu dạy học các kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” trong dạy học Vật lí 11 THPT. Chúng tôi đã hiện thực hóa việc sử dụng các thiết bị TN được chế tạo bồi dưỡng NLTN cho HS như sau:

1) Dựa vào mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ năng, phân tích nội

ƠN

dung chương “Dòng điện trong các môi trường” SGK chương trình chuẩn, đề xuất mục tiêu dạy học nâng cao (nhằm bồi dưỡng NLTN cho HS). 2) Phân tích nội dung kiến thức cần dạy chương “Dòng điện trong các môi

trường” Vật lí 11 THPT, chỉ ra những khó khăn khi dạy học bồi dưỡng NL nói chung và NLTN nói riêng, đề xuất các TN trong dạy học nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường” phù hợp với các quan điểm bồi dưỡng NLTN. 3) Chuẩn bị được các điều kiện dạy học chương “Dòng điện trong các môi

QU Y

trường” Vật lí 11 theo hướng phát triển NLTN: lựa chọn phương pháp dạy học, chuẩn bị phương tiện, thiết bị dạy học, các video clip, các mô phỏng, phiếu học tập. 4) Thiết kế các tiến trình dạy học: 1/ Dạy học bài “Dòng điện trong kim loại” theo phương pháp thực nghiệm, trong đó tổ chức cho HS làm TN kiểm chứng

KÈ M

sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ, TN dòng nhiệt điện nhằm kiểm chứng lí thuyết; 2/ Dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân” theo phương pháp thực nghiệm. Các tiến trình trong dạy học được soạn thảo đều tuân theo lí luận về phương pháp dạy học tích cực đã đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả dạy học, bồi dưỡng NLTN cho HS.

DẠ Y

Từ những kết quả trên cho thấy tính đúng đắn của đề tài và vai trò của việc

bồi dưỡng NLTN cho HS trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 THPT. * Hạn chế thực hiện đề tài Kết quả TNSP mang tính hiên cứu, chưa áp dụng cho tất cả chương trình 48

Vật lí 11, mẫu điều tra và TNg còn nhỏ. Số lượng bài dạy theo hướng đề xuất của

OF FI CI AL

đề tài còn ít nên chưa đánh giá hết tính khả thi của đề tài.

Việc bồi dưỡng NLTN cho HS trong dạy học vật lí muốn đem lại hiệu quả cao phải say mê và đầu tư nhiều công sức, thời gian chuẩn bị của GV và phải được tiến hành trong suốt quá trình dạy học, tuy nhiên thời gian TNg lại ngắn nên hiệu quả chưa cao. * Một số kiến nghị

Đối với các cơ quan quản lí giáo dục, cần quan tâm hơn nữa đến việc chỉ đạo kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS dựa vào NL, đặc biệt đối với bộ môn Vật lí cần chú trọng nhiều đến NLTN. Cần tăng cường, đầu tư trang thiết bị, dụng

ƠN

cụ TN đầy đủ và chất lượng, để tạo điều kiện tốt cho HS và GV trong quá trình dạy học; Có chính sách khen thưởng, động viên những GV có thành tích bồi dưỡng NL học tập môn học cho HS trong nhà trường.

Đối với GV trực tiếp giảng dạy, cần nhận thức đúng đắn tầm quan trọng của việc bồi dưỡng NLTN cho HS để tự nâng cao NLTN cho bản thân và cũng đầu tư nhiều hơn nữa cho công tác bồi dưỡng NLTN đối với HS.

QU Y

Đối với HS, cần có ý thức tự rèn luyện các NLTN cho bản thân bằng cách

DẠ Y

KÈ M

chủ động tham các hoạt động bồi dưỡng NLTN ở lớp cũng như ở nhà.

OF FI CI AL

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bernd Meier - Nguyễn Văn Cường (2016), Lí luận dạy học hiện đại, cơ sở đổi mới mục tiêu và phương pháp dạy học, Nhà xuất bản Đại học sư phạm Hà Nội.

[2]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Vật lí 11, Nhà xuất bản Giáo dục.

[3]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Vật lí 11 - Sách giáo viên, Nhà xuất bản Giáo dục.

[4]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn dạy học và kiểm tra đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh môn Vật lí

ƠN

cấp trung học phổ thông.

[5]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, Hà Nội. lí, Hà Nội.

[6]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật [7]. Phạm Đình Cương (2003), Thí nghiệm vật lí ở trường trung học phổ thông,

QU Y

Nhà xuất bản Giáo dục.

[8]. Nguyễn Văn Đồng, An Văn Chiêu, Nguyễn Trọng Di, Lưu Văn Tạo (1986), Phương pháp giảng dạy Vật lí ở trường phổ thông, Nhà xuất bản Giáo dục Hà Nội.

[9]. Nguyễn Lâm Đức (2015), “Tổ chức dạy học theo trạm trong môn Vật lí ở

KÈ M

trường trung học phổ thông”, Tạp chí Khoa học giáo dục, Số 117.

[10]. Phạm Minh Hạc (2002), Tuyển tập tâm lí học, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội

[11]. Phạm Thị Phú (1999), Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh

DẠ Y

nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cơ học lớp 10 phổ thông trung học, Luận

án Tiến sĩ giáo dục, Đại học Sư phạm Vinh.

[12]. Phạm Thị Phú - Nguyễn Lâm Đức (2016). "Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường trung học phổ thông", Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, số 8/2016. 50

[13]. Nguyễn Xuân Thành (chủ biên, 2007), Hướng dẫn dạy học thí nghiệm thực

OF FI CI AL

hành trong trường trung học phổ thông môn Vật lí, Tài liệu tập huấn.

[14]. Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.

[15]. Nguyễn Đức Thâm (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội.

[16]. Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, Nhà xuất

DẠ Y

KÈ M

QU Y

ƠN

bản Đại học Sư phạm Hà Nội.

PHỤ LỤC 1

OF FI CI AL

Soạn thảo tiến trình dạy học bài:

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

A. Mục tiêu (Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và NL trong chủ đề/bài học) I. Năng lực vật lí

1) Nhận thức vật lí: Mô tả được cơ chế của hiện tượng điện phân; Phát biểu được định luật Farađay về điện phân và viết được hệ thức của định luật này; Nêu được quy trình cơ bản của quá trình điều chế clo, mạ các vật; vận dụng định luật Farađay để giải được các bài tập đơn giản về hiện tượng điện phân;

2) Tìm hiểu thế giới tự nhiên theo tiến trình khoa học (bồi dưỡng NLTN):

ƠN

Thảo luận nhóm tìm hiểu bản chất của dòng điện trong chất điện phân; Viết, trình bày báo cáo và thảo luận về bản chất dòng điện trong chất điện phân; Nêu vấn đề; Suy luận và đưa ra các dự đoán (giả thuyết); Tiến hành TN để kiểm tra dự đoán;

Trình bày báo cáo và đưa ra kết luận.

3) Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học: giải thích được bản chất các hiện tượng dương cực tan; nêu được một số ứng dụng của hiện tượng điện phân và có

QU Y

thể tạo ra sản phẩm từ hiện tượng điện phân. II. Về phẩm chất

1) Bộc lộ sự ham học thông qua tò mò, háo hức trước các vấn đề xuất hiện trong tiến trình nhận thức; Thể hiện sự chăm làm trong khi thực hiện các nhiệm vụ học tập.

KÈ M

2) Trung thực khi thu thập và báo cáo các thông tin, dữ liệu. 3) Trách nhiệm với bản thân trong học tập và rèn luyện; Trách nhiệm với

môi trường sống, giữ gìn, tiết kiệm năng lượng. B. Chuẩn bị (Thiết bị và học liệu và hình thức dạy học)

DẠ Y

1) Hình thức tổ chức - Học tập theo nhóm hợp tác tại phòng học của lớp. 2) Thiết bị và phương tiện dạy học a) Giáo viên: - Thiết bị tự làm để chứng minh điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ, gồm các bộ

phận: dây may xo điện trở cỡ 10Ω, nguồn điện, điện kế, đèn cồn (hình 1).

OF FI CI AL

- Cặp nhiệt điện tự làm: (hình 2)

- Video mô phỏng dòng điện trong kim loại. - Phiếu học tập trên giấy khổ lớn. - Các slide trình chiếu. 2) Học sinh:

- Ôn lại kiến thức về cấu tạo tinh thể trong SGK Vật lí 10. - Ôn lại tính dẫn điện của kim loại trong SGK Vật lí 9. - Vở ghi, SGK Vật lí 11. 3) Học liệu - Sách giáo khoa, sách bài tập.

ƠN

- Các loại phiếu học tập. - Phiếu đánh giá sản phẩm, báo cáo…

- Video clip, ảnh liên quan đến dòng điện trong kim loại… BÀI 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Bài này dạy trong hai tiết. Tiết 1. I - Thuyết điện li

QU Y

II - Bản chất dòng điện trong chất điện phân Tiết 2. III - Hiện tượng dương cực tan IV - Các định luật Fa-ra-đây

V - Ứng dụng của hiện trượng điện phân

KÈ M

Tiết 1. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I - MỤC TIÊU 1. Nêu được những nội dung cơ bản của thuyết điện li. 2. Mô tả được TN về dòng điện trong chất điện phân. 3. Nêu được bản chất của dòng điện trong chất điện phân.

DẠ Y

II - CHUẨN BỊ Giáo viên - Dụng cụ để làm TN vẽ ở hình 14.1 SGK. Dùng dung dịch muối ăn làm

chất điện phân. - Dụng cụ để làm TN vẽ ở hình 14.3 SGK. Dùng than chì (lấy từ các pin đã

- Phóng to hình 14.2 SGK nếu có điều kiện. Học sinh

OF FI CI AL

sử dụng) thay cho đồng, làm điện cực.

- Ôn lại các kiến thức về hóa học có liên quan tới cấu tạo của axit, bazơ, muối và liên kết ion.

III - TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC Hoạt động 1. Kiểm tra đầu tiết học - Kiểm tra việc làm bài tập của HS ở nhà. - Gọi một HS lên bảng kiểm tra:

1. Nêu bản chất của dòng điện trong kim loại. Bản chất của dòng điện trong

ƠN

kim loại được xác định dựa trên lí thuyết nào?

2. Viết công thức về sự phụ thuộc của điện trở suất kim loại vào nhiệt độ. Nêu tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức.

3. Tại sao điện trở của kim loại phụ thuộc nhiệt độ? Hoạt động 2. Tìm hiểu về thuyết điện li Hoạt động của giáo viên

QU Y

- Nêu vấn đề học tập.

Phương án 1. Sử dụng phần mở bài trong SGK để nêu vấn đề học tập cho bài mới.

Phương án 2. Bài trước chúng ta đã

KÈ M

nghiên cứu dòng điện trong môi trường thường gặp nhất là kim loại. Bài này chúng ta sẽ tìm hiểu dòng điện trong một môi trường ít gặp hơn nhưng cũng rất quan trọng là môi trường điện

DẠ Y

phân.

Ta đã biết bản chất của dòng điện trong kim loại được xác định dựa trên một lí thuyết tổng quát là thuyết êlectron. Bản chất của dòng điện trong chất điện phân

Hoạt động của học sinh

- Theo dõi bài giảng của GV.

cũng được xác định dựa trên một lí

OF FI CI AL

thuyết tổng quát khác gọi là thuyết điện li. Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu nội dung của thuyết điện li và dựa vào đó để xác định bản chất của dòng điện trong chất điện phân. Trước hết chúng ta hãy quan sát một TN đơn giản để dựa vào đó có thể hiểu được cách cụ thể nội dung của thuyết điện li. * Tìm hiểu TN hình 14.1 SGK. - Giới thiệu mạch điện dùng trong TN.

ƠN

- Tiến hành TN với nước tinh khiết với

dung dịch muối (dùng ống nhỏ giọt nhỏ - Quan sát TN do GV làm, nhận xét về từng giọt dung dịch muối ăn vào nước cường độ dòng điện khi trong cốc là

cất để theo dõi sự tăng cường độ dòng nước tinh khiết và khi trong cốc là dung dịch muối có nồng độ muối tăng điện trong mạch điện). - Yêu cầu HS quan sát TN, nhận xét và dần.

QU Y

trả lời câu hỏi:

Có nhận xét gì về cường độ dòng điện

trong mạch khi trong cốc là nước tinh - Trả lời câu hỏi của GV và thảo luận khiết và khi trong cốc là dung dịch muối về các câu trả lời nếu GV yêu cầu. có nồng độ tăng dần?

+ Khi trong cốc là nước tinh khiết,

KÈ M

- Hướng dẫn HS thảo luận về các câu trả cường độ dòng điện trong mạch rất nhỏ, gần như bằng 0. lời khác nhau và kết luận. * Tìm hiểu thuyết điện li.

+ Khi trong cốc là dung dịch muối,

điện. Vậy:

càng tăng.

loại không?

có rất nhiều hạt tải điện; từ đó suy ra

DẠ Y

- Nêu câu hỏi. TN trên cho thấy dung cường độ dòng điện tăng mạnh. Càng dịch muối là nguồn tạo ra các hạt tải cho nhiều muối, cường độ dòng điện + Các hạt tải điện này là hạt gì? Chúng + TN chứng tỏ: trong nước tinh khiết có phải là các êlectron như trong kim có rất ít tải điện; trong dung dịch muối, + Cụ thể trong TN vừa làm các hạt tải dung dịch muối là nguồn tạo ra các hạt

điện là các hạt gì?

tải điện.

đậm của mục I để trả lời câu hỏi.

điện li.

OF FI CI AL

- Yêu cầu HS đọc SGK phần in nghiêng - Đọc SGK phần nội dung của thuyết - Nhận xét các câu trả lời của HS Hướng - Trả lời các câu hỏi của GV và thảo dẫn HS thảo luận khi cần thiết.

luận về các câu trả lời của các bạn khi

- Hiện tượng trên không phải chỉ xảy ra được yêu cầu.

với dung dịch axit và bazơ. Yêu cầu HS + Vì dung dịch muối là nguồn tạo ra xác định các hạt tải điện đối với một số các hạt mang điện nên các hạt này dung dịch axit và bazơ cụ thể.

không phải là êlectron như trong kim

- Yêu cầu HS dựa vào các kiến thức hóa loại.

học đã học để giải thích tại sao có hiện + Các hạt này là các ion do các phân tử axit và bazơ.

ƠN

trượng phân li trong các dung dịch muối, muối trong dung dịch phân li tạo thành. + Trong TN trên các hạt mang điện là

- Nhận xét các câu trả lời của HS.

các ion Na+ và Cl-.

Tóm tắt nội dung cơ bản của thuyết điện - Trả lời câu hỏi của GV và thảo luận li bằng nội dung đầu ở phần tóm tắt nội về các câu trả lời khi được yêu cầu. dung của bài trong SGK.

- Trả lời câu hỏi của GV.

KÈ M

QU Y

Các ion vốn tồn tại trong các phân tử muôi, axit và bazơ. Chúng liên kết với nhau bằng lực hút tĩnh điện. Khi tan vào dung môi, lực tĩnh điện yếu đi, một số phân tử bị chuyển động nhiệt tách thành các ion chuyển động tự do.

Hoạt động 3: Tìm hiểu về bản chất của dòng điện trong chất điện phân Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nêu vấn đề học tập. Trong phần này chúng ta sẽ phải xác định bản chất của

DẠ Y

dòng điện trong chất điện phân và so sánh nó với dòng điện trong kim loại.

- Trả lời:

- Nêu câu hỏi: Dựa vào thuyết điện li ở Thuyết điện li cho thầy dòng điện trên, ta có thể nói gì về bản chất của dòng trong chất điện phân là dòng các ion.

điện trong chất điện phân?

OF FI CI AL

- Nhận xét các câu trả lời của HS.

*Tìm hiểu về bản chất của dòng điện - Theo dõi hình vẽ của GV trên bảng. trong chất điện phân. - Kết luận trên được rút ra từ lí thuyết nên cần có TN để khẳng định. Vẽ hình 14.3 SGK lên bảng và giới thiệu mạch điện

trong hình. (Nên dùng hai điện cực bằng - Dự đoán hiện tượng xảy ra khi đóng than lấy trong các pin đã sử dụng và chỉ mạch điện và trao đổi với các bạn nhúng một phần các cực trong dung dịch).

cùng bàn về dự đoán của mình dựa

- Yêu cầu HS dựa vào thuyết điện li để dự trên các câu hỏi của GV.

ƠN

đoán hiện tượng xảy ra trong dung dịch Câu trả lời đúng: CuSO4 khi đóng mạch điện. Sau đó đóng 1. Trong dung dịch có các ion: Cu2+ và SO2-4.

mạch điện.

2. Khi chưa đóng mạch điện thì các

Có thể đưa ra các câu hỏi gợi ý sau:

1. Trong dung dịch có những hạt tải điện ion trên chuyển động hỗn loạn nào?

(chuyển động nhiệt).

QU Y

2. Khi chưa đóng mạch điện (chưa có điện 3. Khi đóng mạch điện thì trong dung trường) thì các hạt tải điện chuyển động dịch xuất hiện điện trường có chiều như thế nào?

hướng từ a nôt sang ca tôt. Dưới tác

3. Khi đóng mạch điện (có điện trường) dụng của điện trường đến ca tôt; các thì các hạt chuyển động như thế nào? Tại ion âm SO2-4 chuyển động ngược

KÈ M

sao?

4. Ở catôt sẽ có hiện tượng gì xảy ra?

chiều điện trường đến a nôt. 4. Ở ca tôt các ion dương Cu2+ nhận

- Yêu cầu HS trình bày sự đoán của nhóm êlectron trở các nguyên tử đồng. mình. Nhận xét các dự đoán của HS. Tổng kết.

DẠ Y

(Chú ý: HS có thể trả lời dễ dàng các câu 1, 2, 3. Riêng câu 4 HS có thể gặp khó khăn. GV có thể giúp HS trả lời câu hỏi - Một HS lên lấy catôt ra khỏi dung này bằng cách nhắc nhở HS là catôt nối dịch, quan sát và nhận xét. với cực âm của nguồn nên là nguồn cung Có một lớp đồng mỏng bám ở catôt

chứng tỏ dự đoán là đúng.

- Nếu dự đoán của chúng ta đúng thì khi đóng mạch điện trong một thời gian phải quan sát được đồng bám vào catôt. Yêu cầu một HS lên lấy catôt ra khỏi dung dịch, quan sát, nhận xét và kết luận. - Khẳng định bản chất của dòng điện trong chất điện phân. Càn lưu ý HS: Bên trong chất điện phân

OF FI CI AL

cấp êlectron).

các ion chuyển dịch đến các điện cực. Tới - Tự đọc SGK ở nhà để thực hiện yêu diện cực chỉ có các êlectron đi tiếp từ anôt cầu so sánh của GV.

ƠN

sang catôt qua nguồn điện còn lượng "vật chất" thì đọng lại. và dòng điện trong kim loại.

- So sánh dòng điện trong chất điện phân

Yêu cầu HS về nhà đọc SGK để so sánh hai dòng điện trên về:

QU Y

+ Hạt tải điện.

+ Tính dẫn điện tốt hay không tốt. + Tải điện và tải vật chất.

Hoạt động 4: Tổng kết bài.

- Nhắc lại hai nội dung đầu trong phần tổng kết bài của SGK.

KÈ M

- Bài tập về nhà: Các câu hỏi và bài tập 1, 2, 3, 4, 8 (SGK). Tiết 2. CÁC ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY

I - MỤC TIÊU 1. Mô tả được hiện tượng dương cực tan.

DẠ Y

2. Phát biểu và viết được công thức của các định luật Fa-ra-đây. Sử dụng

được công thức Fa-ra-đây để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự. 3. Mô tả được ứng dụng của hiện tượng điện phân trong việc luyện nhôm và

mạ điện. II. CHUẨN BỊ

Giáo viên

OF FI CI AL

- Dụng cụ để làm TN về dương cực tan. Nên mang theo nhiều bản đồng mỏng trong đó có một bản đã bị ăn mòn vì được dùng làm a nôt nhiều lần. - Vẽ các hình 14.4, 14,5 SGK lên bảng nhỏ hoặc giấy khổ lớn. Học sinh Ôn lại bài học trong tiết trước.

III - TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra đầu tiết học Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Gọi một HS lên bảng trình bày - Theo dõi trả lời của bạn. Phát biểu nhận xét khi được yêu cầu

ƠN

những nội dung sau:

+ Vẽ mạch điện dùng để làm TN về + Vẽ hình 14.2 trong SGK. điện phân dung dịch CuSO4.

+ Trả lời các câu hỏi của GV.

+ Có hiện tượng gì xảy ra khi đóng Câu trả lời đúng: mạch điện?

Khi chưa đóng mạch có hiện tượng phân

- Nhận xét và đánh giá các câu trả lời li các phân tử CuSO4 thành các ion Cu2+ và SO2-4. Các ion này tham gia chuyển

DẠ Y

KÈ M

QU Y

của HS.

động nhiệt. + Khi đóng mạch điện thì trong dung dịch xuất hiện điện trường có chiều hướng từ anôt sang catôt. Dưới tác dụng của điện trường, các ion Cu2+ chuyển động theo chiều điện trường đến catôt; các ion SO2-4 chuyển động ngược chiều điện trường đến anôt. + Ở catôt các ion dương Cu2+ nhận êlectron trở thành các nguyên tử đồng.

Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng dương cực tan Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Nêu vấn đề học tập và tìm hiểu về - Trả lời câu hỏi của GV. Có thể trao hiện trượng dương cực tan.

OF FI CI AL

đổi với các bạn về câu trả lời của các

Sử dụng nội dung kiểm tra đầu tiết để bạn khi được GV yêu cầu. nêu vấn đề học tập. Sau khi đã nhận xét và đánh giá các câu trả lời của HS, GV nêu thêm câu hỏi"

Trong bài trước chúng ta đã làm TN Nếu dùng hai cực bằng đồng thì:

về điện phân dung dịch CuSO4 với hai + Ở canôt vẫn xảy ra hiện tượng như điện cực bằng graphit. Nếu thai với cực bằng graphit:

Cu2+ + 2e- -> Cu

graphit bằng đồng thì có hiện tượng gì xảy ra ở hai cực?

+ Ở anôt các êlectron bị kéo về cực

ƠN

- Giới thiệu TN điện phân với hai điện dương của nguồn điện tạo điều kiện hình thành các ion Cu2+

cực bằng đồng.

- Yêu cầu HS làm việc theo nhóm Cu -> Cu2+ + 2ecùng bàn để trả lời câu hỏi trên. Trong Khi SO2-4 đến anôt nó kéo Cu2+ của khi chờ đợi HS thảo luận ở nhóm để cực đồng vào dung dịch. của TN.

QU Y

trả lời câu hỏi, GV đóng mạch điện - Theo dõi hoạt động các nhóm HS. Nếu thấy HS lúng túng trong việc xác định hiện tượng xảy ra ở anôt, có thể

KÈ M

gợi ý: các êlectron chuyển động từ anôt về cực dương của nguồn điện tạo điều kiện để hình thành ion nào? Các ion SO2-4 sẽ có tác dụng gì với các ion trên?

- Một HS lên bàn GV, lấy các điện

DẠ Y

- Nhận xét các câu trả lời của HS. cực quan sát và để các bạn cùng quan Điều khiển HS thảo luận khi có ý kiến sát. Rút ra kết luận. khác nhau. Kết luận.

Ở canôt có một lớp đồng mới xuất

- Gọi một HS lên lấy các điện cực ra hiện còn anôt bị mòn đi một ít. khỏi chất điện phân của TN để quan

sát và kết luận. GV có thể cho HS - Theo dõi bài giảng của GV.

OF FI CI AL

xem miếng đồng đã bị mòn nhiều do được dùng làm anôt nhiều lần. * Tìm hiểu về suất phản diện của bình điện phân. - GV trình bày về sự thu và tỏa năng lượng trong điện phân dung dịch CuSO4 với hai cực bằng đồng để đi đến kết luận bình điện phân loại này (bình điện phân với dương cực tan) hoạt động như một điện trở thuần.

ƠN

- GV trình bày về hiện tượng điện phân dung dịch H2SO4 với các điện

cực bằng graphit để đi đến kết luận bình điện phân loại này hoạt động như một máy thu và có suất phản diện.

QU Y

Hoạt động 3: Tìm hiểu về các định luật Fa-ra-đây. Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

* Tìm hiểu về các nhận xét của Fa-ra- - Làm việc theo nhóm từ hai đến bốn. đây về khối lượng chất đi đến điện HS để thực hiện yêu cầu của GV và cực.

giải thích về các nhận xét của Fa-ra-

KÈ M

- Nêu câu hỏi cho HS. Các định luật đây về khối lượng chất đi đến điện Fa-ra-đây xác định quan hệ giữa khối cực. lượng chất đi đến điện cực với cường Trình bày trước lớp ý kiến của nhóm độ dòng điện và thời gian dòng điện mình. Thảo luận ý kiến của các nhóm chạy qua chất điện phân. Fa-ra-đây khác khi được GV yêu cầu.

DẠ Y

xây dựng các định luật này dựa trên Giải thích: nhận xét khối lượng chất đi đến điện + Vì N = q ne cực: Nên nếu điện tích của ion ne đã xác + Tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua

định thì q càng lớn càng có nhiều ion

chất điện phân.

OF FI CI AL

+ Tỉ lệ thuận với khối lượng ion (hay đi đến điện cực, nghĩa là khối lượng khối lượng mol nguyên tử A của chất đi đến điện cực càng lớn.

+ Nếu số lượng ion đi đến điện cực đã

nguyên tố tạo thành ion).

+ Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion xác định thì khối lượng của mỗi ion (hay với hóa trị của nguyên tố tạo (hay khối lượng mol nguyên tử A của

nguyên tố tạo ra ion) càng lớn thì khối

thành ion)>

Hãy giải thích các nhận xét trên của lượng của chất đi đến điện cực càng lớn.

Fa-ra-đây.

- Theo dõi hoạt động của các nhóm + Nếu q đã xác định thì nếu điện tích

HS lúng túng trong việc giải thích, có của mỗi ion càng nhỏ, nghĩa là hóa trị

của nguyên tố tạo ra ion càng nhỏ, thì

ƠN

thể đưa ra hai gợi ý sau:

+ Nếu gọi N là số đi đến điện cực, ne số ion đi đến điện cực càng nhiều, do

là điện tích của ion (trong đó n là hóa đó khối lượng chất đi đến điện cực trị của nguyên tố tạo ra ion, e là độ lớn càng lớn. của điện tích êlectron), q là điện lượng

QU Y

chạy qua chất điện phân thì: N =

q ne

+ Nhắc lại nguyên tắc nghiên cứu sự phụ thuộc của một đại lượng vào nhiều yếu tố đã học ở THXS.

- Hướng dẫn các nhóm trình bày các

KÈ M

câu trả lời và thảo luận. Kết luận.

- Theo dõi bài giảng của GV.

- Dựa trên nhận xét Fa-ra- đây về sự - Trả lời câu C3 phụ thuộc của khối lượng chất đến điện cực m vào q,A,n, GV giới thiệu

DẠ Y

các định luật Fa-ra-đây và công thức Fa-ra-đây như trình bày trong SGK. - Yêu cầu HS trả lời câu C3. Hoạt động 4: Tìm hiểu về ứng dụng của hiện tượng điện phân

GV yêu cầu về nhà tự học phần này trong SGK.

OF FI CI AL

Hoạt động 5: Tổng kết bài.

- Tổng kết toàn bài dựa trên bảng tóm tắt nội dung của bài trong SGK.

DẠ Y

KÈ M

QU Y

ƠN

- Bài tập về nhà: Câu hỏi và bài tập 5, 6, 7, 9, 11 (SGK).

PHỤ LỤC 2

OF FI CI AL

NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ THĂM DÒ Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH TẠI CÁC TRƯỜNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM PHIẾU GHI NHẬN Ý KIẾN GIÁO VIÊN

Thầy (cô) hãy vui lòng đọc và khoanh tròn vào đáp án tương ứng A, B, C, với phương án trả lời mà quý thầy cô cho là phù hợp nhất. Xin chân thành cảm ơn!

Câu hỏi 1: Thầy (cô) đánh giá như thế nào về năng lực thực nghiệm của giáo viên trong dạy học Vật lí hiện nay? A. Rất tốt

ƠN

B. Trung bình C. Còn yếu thiết không? A. Không quan trọng B. Quan trọng

QU Y

C. Rất quan trọng

Câu hỏi 2: Theo thầy (cô), việc rèn luyện các kĩ năng thực nghiệm có cần

Câu hỏi 3. Trong quá trình giảng dạy, Thầy cô có thường xuyên xây dựng và thí nghiệm nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho bản thân không? A. Chưa bao giờ

B. Một vài dụng cụ

KÈ M

C. Thường xuyên

Câu hỏi 4. Các phương án thí nghiệm trong bài thực hành thường: A. Lấy các phương án trong sách giáo khoa B. Do học sinh đề xuất

DẠ Y

C. Do giáo viên đề xuất

Câu hỏi 5: Trước mỗi bài thực hành giáo viên có yêu cầu học sinh có

nghiên cứu và chuẩn bị trước kế hoạch thí nghiệm không? A. Không yêu cầu B. Có yêu cầu học sinh nghiên cứu và lập trước kế hoạch thí nghiệm

C. Chỉ dặn dò học sinh xem trước nội dung bài thực hành nghiệm như thế nào? A. Giới thiệu và hướng dẫn chi tiết.

OF FI CI AL

Câu hỏi 6: Thầy (cô) giới thiệu và hướng dẫn các em sử dụng các thiết bị thí

B. Hầu như không hướng dẫn mà chỉ giới thiệu dụng cụ thí nghiệm. C. Thỉnh thoảng nếu có giới thiệu.

Câu hỏi 7: Thầy (cô) có thường xuyên kiểm tra năng lực thực nghiệm trong quá trình dạy học môn Vật lí của học sinh hay không và thường sử dụng hình thức kiểm tra nào?

Thường

Thỉnh

Không

xuyên

thoảng

bao giờ

ƠN

Hình thức Thông qua bài kiểm tra

Quan sát trực tiếp trong quá trình thí nghiệm Thông qua dự án học tập

Thông qua các sản phẩm học tập của học sinh

Câu hỏi 8: Trong quá trình kiểm tra, đánh giá, thầy cô có quan tâm đến

QU Y

năng lực thực nghiệm không? A. Không. B. Có

C. Thỉnh thoảng nhưng rất ít câu hỏi liên quan đến năng lực thực

KÈ M

nghiệm.

Câu hỏi 9: Khi làm thí nghiệm nghiên mới, hiệu quả mà HS đạt được như

thế nào?

A. Không hiệu quả, chiếm quá nhiều thời gian.

DẠ Y

B. Học sinh rút ra được kiến thức mới từ thí nghiệm nhưng mất khá nhiều thời gian. C. Học sinh rút ra được kiến thức mới với tốc độ cao.

Câu hỏi 10: Khi học sinh thực hiện thí nghiệm, thầy cô hướng dẫn các em

cách bố trí và đo đạc như thế nào?

A. Đa số giáo viên thực hiện mẫu, học sinh quan sát, bắt chước làm theo.

OF FI CI AL

B. Chỉ làm mẫu một số thí nghiệm thao tác phức tạp, còn lại hướng dẫn chi tiết rồi các em thực hiện.

DẠ Y

KÈ M

QU Y

ƠN

C. Giáo viên chỉ lưu ý một số điểm đặc biệt, học sinh tự lực thực hiện.

PHỤ LỤC 3

OF FI CI AL

PHIẾU KIỂM TRA Ý KIẾN HỌC SINH

Các em hãy vui lòng đọc, suy nghĩ rồi khoanh tròn vào phương án trả lời mà em cho là hợp lí nhất. Chân thành cảm ơn!

Câu hỏi 1. Em có suy nghĩ như thế nào về năng lực thực nghiệm? A. Không quan trọng. B. Rất quan trọng. C. Quan trọng.

Câu hỏi 2. Các em có nhu cầu bồi dưỡng năng lực thực nghiệm không? A. Không cần bồi dưỡng.

ƠN

B. Muốn. C. Rất muốn.

Câu hỏi 3. Trước bài thí nghiệm thực hành, giáo viên có hướng dẫn các em lập bản kế hoạch thí nghiệm không? A. Hầu như không.

B. Giáo viên chỉ yêu cầu xem trước nội dung bài thực hành.

QU Y

C. Hướng dẫn chi tiết.

Câu hỏi 4. Các dụng cụ thí nghiệm cơ bản trong phòng thí nghiệm như: Đồng hồ đo điện đa năng, máy đo thời gian hiện số, nguồn điện… Em có sử dụng thành thạo không?

KÈ M

A. Không biết cách sử dụng. B. Sử dụng thành thạo. C. Biết sử dụng nhưng còn vụng về.

Câu hỏi 5. Các em có bắt gặp các bài tập thực nghiệm trong các đề kiểm tra

DẠ Y

không?

A. Hầu như không. B. Có nhưng rất ít. C. Thường xuyên.

Câu hỏi 6. Giáo viên có yêu cầu các em sửa chữa thiết bị thí nghiệm hư

hỏng hay chế tạo dụng cụ thí nghiệm nào không?

OF FI CI AL

A. Hầu như không.

B. Có, đã chế tạo một vài dụng cụ đơn giản.

C. Đã chế tạo và sửa chữa nhiều dụng cụ thí nghiệm.

Câu hỏi 7. Bài thực hành thí nghiệm trong sách giáo khoa, Thầy cô có thực hiện đầy đủ cho các em không? A. Không thực hiện. B. Có thực hiện nhưng sơ sài. C. Thực hiện đầy đủ, chi tiết. nghiệm không? A. Hầu như không. B. Thường xuyên.

C. Một số ít thí nghiệm.

ƠN

Câu hỏi 8. Trong các bài học có thí nghiệm vật lí, các em có được làm thí

Câu hỏi 9. Khi sử dụng một dụng cụ, thiết bị thí nghiệm mới, các em có được thầy cô hướng dẫn chi tiết cách thức sử dụng không?

QU Y

A. Không.

B. Có, nhưng hướng dẫn sơ sài. C. Hướng dẫn chi tiết.

Câu hỏi 10. Các thiết bị thí nghiệm trong phòng thực hành chất lượng có tốt không?

KÈ M

A. Chất lượng kém, hầu như không sử dụng được. B. Chỉ một số dụng cụ sử dụng được.

DẠ Y

C. Đa số sử dụng tốt.

OF FI CI AL

KẾT QUẢ THĂM DÒ Ý KIẾN GIAO VIEN VÀ HỌC SINH Bảng P1.1. Bảng tổng hợp kết quả thăm dò ý kiến giáo viên

Chọn A B C

30,2% 9,3% 34,9% 58,1% 14,3% 48,8% 62,8% 48,8% 20,9% 39,5% 30

69,8% 27,9% 55,8% 14,3% 16,3% 20,9% 25,6% 20,9% 34,9% 30,3% 0

62,8% 9,3% 27,6% 69,4% 30,3% 11,6% 30,3% 44,2% 30,2%

ƠN

Câu

Chọn A B

DẠ Y

123

113

136

3,44% 3,44% 24,8% 51,0% 84,8% 77,9% 12,4% 93,8% 19,3% 49,7% 132

104

91,0% 17,2% 50,3% 3,44% 12,4% 10,3% 51,7% 2,8% 71,7% 44,8% 8

115

5,56% 79,3% 24,9% 45.5% 2,8% 11,8% 35,9% 3,4% 9,0% 5,5%

KÈ M

QU Y

Câu

Bảng P1.2.Tổng hợp kết quả thăm dò ý kiến học sinh

PHỤ LỤC 4

DẠ Y

KÈ M

QU Y

ƠN

OF FI CI AL

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

PHỤ LỤC 5

OF FI CI AL

BÀI KIỂM TRA 45 PHÚT

DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN Câu 1. Hạt tải điện trong kim loại là A. ion dương và ion âm. B. electron và ion dương. C. electron. D. electron, ion dương và ion âm. A. Nhiệt độ của nó bằng 00K.

ƠN

Câu 2. Một vật dẫn ở trạng thái siêu dẫn thì: B. Dòng điện chạy qua nó bằng không.

C. Nhiệt lượng tỏa ra trên vật là lớn nhất. D. Điện trở của nó bằng không.

Câu 3. Trong dung dịch điện phân, các hạt tải điện được tạo thành do

QU Y

A. Các electron bứt ra khỏi nguyên tử trung hòa. B. Sự phân li các phân tử thành ion. C. Các nguyên tử nhận thêm electron. D. Sự tái hợp các ion thành phân tử. Câu 4. Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về cách mạ một huy

KÈ M

chương bạc?

A. Dùng muối AgNO3.

B. Đặt huy chương ở giữa anốt và catốt. C. Dùng anốt bằng bạc.

DẠ Y

D. Dùng huy chương làm catốt.

Câu 5. Dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron là

dòng điện trong môi trường A. Kim loại.

B. Chất điện phân.

C. Chất khí.

D. Chất bán dẫn.

Câu 6. Hiện tượng hồ quang điện được ứng dụng B. Trong kĩ thuật mạ điện.

C. Trong điốt bán dẫn.

D. Trong ống phóng điện tử.

Câu 7. Silic pha tạp asen thì nó là bán dẫn

OF FI CI AL

A. Trong kĩ thuật hàn điện.

A. Hạt tải cơ bản là eletron và là bán dẫn loại n. B. Hạt tải cơ bản là eletron và là bán dẫn loại p.

C. Hạt tải cơ bản là lỗ trống và là bán dẫn loại n. D. Hạt tải cơ bản là lỗ trống và là bán dẫn loại p. Câu 8. Lỗ trống là

A. Một hạt có khối lượng bằng electron nhưng mang điện +e.

ƠN

B. Một ion dương có thể di chuyển tụ do trong bán dẫn.

C. Một vị trí liên kết bị thếu electron nên mang điện dương. D. Một vị trí lỗ nhỏ trên bề mặt khối chất bán dẫn.

Câu 9. Nhận xét nào sau đây không đúng về lớp tiếp xúc p - n ? A. Là chỗ tiếp xúc bán dẫn loại p và bán dẫn loại n; B. Lớp tiếp xúc này có điện trở lớn hơn so với lân cận;

QU Y

C. Lớp tiếp xúc cho dòng điện dễ dàng đi qua theo chiều từ bán dẫn n sang bán dẫn p;

D. Lớp tiếp xúc cho dòng điện đi qua dễ dàng theo chiều từ bán dẫn p sang bán dẫn n.

Câu 10. ở nhiệt độ phòng, trong bán dẫn Si tinh khiết có số cặp điện tử - lỗ là:

KÈ M

trống bằng 10-13 lần số nguyên tử Si. Số hạt mang điện có trong 2 mol nguyên tử Si A. 1,205.1011 hạt.

B. 24,08.1010 hạt.

C. 6,020.1010 hạt.

D. 4,816.1011 hạt.

DẠ Y

Câu 11. Điốt bán dẫn có tác dụng A. Chỉnh lưu dòng điện (cho dòng điện đi qua nó theo một chiều). B. Làm cho dòng điện qua đoạn mạch nối tiếp với nó có độ lớn không đổi. C. Làm khuyếch đại dòng điện đi qua nó.

D. Làm dòng điện đi qua nó thay đổi chiều liên tục.

OF FI CI AL

Câu 12. Để vẽ đường đặc tuyến Vôn - Ampe của điôt. Ampe kế phải được mắc A. Nối tiếp với điốt.

B. Song song với đi ốt.

C. Song song với nguồn điện.

D. Nối tiếp với vôn kế.

Câu 13. Khi sử dụng đồng hồ đo điện đa năng hiện số, núm xoay của nó được đặt ở vị trí DCV 20 có nghĩa đồng hồ là

A. Một vôn kế một chiều có thể đo được hiệu điện thế tối đa là 20 V.

B. Một vôn kế xoay chiều có thể đo được hiệu điện thế tối đa là 20 V. C. ampe kế một chiều có thể đo được dòng điện tối đa là 20 A.

ƠN

D. ampe kế xoay chiều có thể đo được dòng điện tối đa là 20 A.

Câu 14. Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số αT = 65 (V/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 2320C. A. E = 13,00mV. C. E = 13,98mV.

Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là

B. E = 13,58mV. D. E = 13,78mV.

QU Y

Câu 15. Khi có hiện tượng cực dương tan xảy ra, nếu tăng đồng thời cường độ dòng điện và thời gian điện phân lên 2 lần thì khối lượng chất giải phóng ra ở điện cực sẽ:

A. Giảm 4 lần

B. Tăng 4 lần

C. Tăng 2 lần

D. Không đổi

KÈ M

Câu 16. Một bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat (CuSO4) với anôt

bằng đồng. Khi cho dòng điện không đổi chạy qua bình này trong khoảng thời gian 30 phút, thì thấy khối lượng đồng bám vào catôt là 1,143 g. Biết đồng có A = 63,5

DẠ Y

g/mol, n = 1. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là A. 1,93 mA.

B. 1,93 A.

C. 0,965 mA.

D. 0,965 A.

Câu 17. Chọn câu sai A. Ở điều kiện bình thường, không khí là điện môi. B. Khi bị đốt nóng chất khí trở nên dẫn điện.

C. Nhờ tác nhân ion hóa, trong chất khí xuất hiện các hạt tải điện.

OF FI CI AL

D. Khi nhiệt độ hạ đến dưới 0 0C các chất khí dẫn điện tốt.

Câu 18. Cơ chế nào sau đây không phải là cách tải điện trong quá trình dẫn điện tự lực ở chất khí?

A. Dòng điện làm nhiệt độ khí tăng cao khiến phân tử khí bị ion hóa;

B. Điện trường trong chất khí rất mạnh khiến phân tử khí bị ion hóa ngay ở nhiệt độ thấp;

C. Catôt bị làm nóng đỏ lên có khả năng tự phát ra electron; D. Đốt nóng khí để nó bị ion hóa tạo thành điện tích.

Câu 19. Đường đặc tuyến vôn - ampe của đi ốt bán dẫn có dạng

ƠN

A. Một đường thẳng đi qua gốc toạ độ 0.

B. Một đường cong đối xứng qua gốc toạ độ 0. C. Một đường không đối xứng, đi qua gốc toạ độ 0.

D. Một cung tròn nhận gốc toạ độ 0 làm tâm. Câu 20. Các dụng cụ thí nghiệm cần thiết để vẽ đường đặc tuyến Vôn ampe của đi ốt là

QU Y

A. Nguồn điện, biến trở con chạy, điện trở R0, điốt, một vôn kế, một ampe kế, các dây nối.

B. Nguồn điện, biến trở núm xoay, tụ điện C, điốt, một vôn kế, một ampe kế, các dây nối.

C. Nguồn điện, biến trở con chạy, điện trở R0, điốt, một ôm kế, một vôn

KÈ M

kế, các dây nối. D. Nguồn điện, biến trở núm xoay, tụ điện C, tụ điện, một ôm kế, một

ampe kế, các dây nối.

II. TỰ LUẬN

DẠ Y

Câu 21. Dây tóc bóng đèn 220V - 200W khi sáng bình thường ở 25000C có

điện trở lớn gấp 10,8 lần so với điện trở của nó ở 1000C. Tính hệ số nhiệt điện trở

 và điện trở R0 của nó ở 1000C. Coi rằng điện trở của dây tóc bóng đèn trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ. Câu 22. Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200 cm2, người

ta dùng tấm sắt làm catôt của một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 và anôt là

OF FI CI AL

một thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy qua trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Cho biết đồng có A = 64; n = 2 và có khối lượng riêng  = 8,9.103 kg/m3. Đáp án: Phần trắc nghiệm khách quan:

Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 D

Câu

Câu 21

Câu

Phần bài tập tự luận:

ƠN

Câu

QU Y

+ Điện trở của dây tóc bóng đèn khi đèn sáng bình thường: R

U đ2 2202   242 Pđ 200

Theo bài ra: Coi rằng điện trở của dây tóc bóng đèn trong khoảng nhiệt độ

KÈ M

này tăng bậc nhất theo nhiệt độ nên ta có:

+ Theo đề:

 R  1 R  R 0 1    t  t 0        1 .  R0   t  t0 

1  3 1   10,8  1 .  2500  100     4,1.10 K R   1, 08   R0  R  R  242  22, 4  0 10,8 10,8

Câu 22

DẠ Y

Trước tiên ta chuyển đổi các đơn vị của các đại lượng về đơn vị chuẩn: Diện tích:

S  200cm2  200.104 m 2  2.102 m 2

Thời gian: t = 2 giờ 40 phút 50 giây = 2.3600 + 40.60 + 50 = 96500 giây Sau khi mạ đồng, tấm sắt sẽ bị đồng bám trên bề mặt vì thế cả khối lượng và

thể tích của tấm sắt sẽ tăng lên.

OF FI CI AL

Bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 và anôt là một thanh đồng nguyên chất nên xảy ra hiện tượng cực dương tan trong quá trình điện phân. + Áp dụng định luật Farađây: Khối lượng đồng bám vào sắt:

m

1 A.I.t F n

m

1 64.10.96500 .  320  g   0,32(kg) 96500 2

+ Chiều dày của lớp mạ được tính:

V m 0,32    0,0018(m)  1,8(mm) 2 S S. 2.10 .8,9.103

DẠ Y

KÈ M

QU Y

ƠN

d

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG”

Articles inside

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC

III. KẾT LUẬN

PHỤ LỤC